[发明专利]一种文化语义图像重构效果评价方法

说明书

本发明涉及一种文化语义图像重构效果评价方法，包括：收集传统纹样图像，使用图像语义标注工具将纹样图像中的多种语义对象进行标注，根据标注生成语义掩膜图像，形成数据集，并将数据集划分为训练集和验证集两部分；使用训练集训练生成器，当损失函数收敛时停止，将验证集中语义掩膜图像输入生成器，获得语义图像；将生成器所输出的图像与验证集中真实图像作对比，分别从准确率、均交并比、边缘一致性、PSNR、SSIM等方面进行衡量，得到客观指标；综合上述客观指标，通过设置指标权重，获得能够综合评价文化语义图像重构效果的单一指标。本发明可实现对文化语义图像重构的评价，可以获得有效的评价结果。

技术领域

本发明涉及计算机图像处理技术领域，是设计一种对文化语义图像重构效果进行量化评价的方法。

背景技术

我国是一个具有悠久历史的多民族文明古国，在历史的发展中，人们用各种的符号以及图案来表示各种物体以及象征意义。而表示同一种内容的图案，在不同的时期也有着具有当时特殊历史意义的变化。最终形成了在内容上丰富多彩，在时期上也具有演变规律的中国传统纹样。构建传统纹样素材库，将传统的纹样图案与现代时尚相结合是保护和发言传统文化的一个重要方式。

在构建传统纹样素材库的过程中仍有诸多挑战，一方面，传统纹样的传承方式一般是口口相传，师傅将技术传授给徒弟，作为一种保密的手段，这种方式使得普通人无法简单的判断重构后的图像是否和原纹样属于同一类，是否存在失真情况或不符合规则的情况；另一方面，重构的过程中，由于使用的重构方法的原因，导致重构生成的图像质量参差不齐。因此在构建纹样素材库时，需要对入库的图像进行筛选，耗费大量的人力物力。

发明内容

本发明的目的在于，解决传统纹样语义重构过程中遇到的上述问题，本文提出的一种文化语义图像重构效果评价方法，从结构、信噪比、边缘一致性等方面出发，完成对重构的图像的质量评价，帮助用户快速甄别高质量的重构图像。

本发明提供的文化语义图像重构效果评价方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、收集若干传统纹样图像，人工对传统纹样图像中的实例对象进行标注并得到相应的人工语义掩膜图像，从而获得由传统纹样图像和对应人工语义掩膜图像组成的数据集；将所述数据集随机划分为训练集和验证集；

步骤2、训练集中的人工语义掩膜图像和对应的传统纹样图像作为输入，对图像生成器进行训练，直至能量函数收敛，训练结束，获得已训练完成的图像生成器；

步骤3、使用验证集中的图像对已训练完成的图像生成器进行验证：

3.1、计算生成图像的准确率

使用所述训练集对语义分割模型进行训练；验证集中的人工语义掩膜图像通过图像生成器生成合成图像G，使用训练好的语义分割模型对合成图像G进行语义分割得到语义分割掩膜图像I_GS；然后计算语义掩膜语义分割掩膜图像I_GS与对应的人工语义掩膜图像I_S之间的像素一致性，也即生成图像的准确率：

其中，p_ii指真实类别为i并且被预测为i的像素个数，k为语义类别个数,I_m*n表示尺寸为m*n的图像；

3.2、计算掩膜图像的均交并比MIoU

根据语义分割掩膜图像与对应的人工语义掩膜图像进行计算均交并比MIoU

其中，p_ii指真实类别为i并且被预测为i的像素个数，k为语义类别个数,I_m*n表示尺寸为m*n的图像；

3.3、计算合成图像的边缘准确率EA