數(shù)字化資源在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳承中的研究與應(yīng)用

于翔

摘要：隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展普及，為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)與傳承指出新的方向，提供了新的手段。非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)也隨之進(jìn)入數(shù)字化保護(hù)時(shí)代。近些年，雖然國(guó)家和許多省在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)字化保護(hù)方面做了大量的工作，但仍處于探索發(fā)展階段，如何更好地利用數(shù)字化技術(shù)為非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)服務(wù)，仍需要很長(zhǎng)的探索與實(shí)踐的過(guò)程。文章以南通藍(lán)印花布為例，分析數(shù)字化資源在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)傳承中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化資源；非物質(zhì)文化遺產(chǎn)；南通；藍(lán)印花布

隨著非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)工作得到越來(lái)越多的重視，科學(xué)、全面地開(kāi)展保護(hù)與傳承工作也得到越來(lái)越多的重視。本文主要探索先進(jìn)的數(shù)字化信息技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)我國(guó)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)——南通藍(lán)印花布的紋樣在數(shù)字化新環(huán)境下的儲(chǔ)存、傳播及應(yīng)用等方面的優(yōu)勢(shì)，并利用其優(yōu)勢(shì)對(duì)藍(lán)印花布的紋樣及傳統(tǒng)制作技藝進(jìn)行保護(hù)及傳承。通過(guò)本研究，希望為我國(guó)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)字化傳承與保護(hù)工作起到拋磚引玉的作用。

1應(yīng)用背景

非物質(zhì)文化遺產(chǎn)具有地域性強(qiáng)、受眾群體小等特點(diǎn)，其主要傳承人除了出于使命、責(zé)任之外，更多的是為了生存，其傳承功能受到很大限制。在傳播方面則傳播范圍小，受眾面窄，且以傳統(tǒng)傳播方式為主，望“新媒介”興嘆。非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)字化就是采用數(shù)字信息化手段及相關(guān)傳播技術(shù)，將非物質(zhì)文化遺產(chǎn)轉(zhuǎn)換、再現(xiàn)、復(fù)原成可共享、可再重生的數(shù)字形態(tài)，并以新的視角加以解讀、保存及利用。通過(guò)數(shù)字化技術(shù)手段對(duì)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)進(jìn)行真實(shí)、系統(tǒng)和全面的整理、收集、記錄及處理非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的信息，并為其建立檔案和數(shù)據(jù)庫(kù)己成為我國(guó)非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)與傳承工作的重要實(shí)施手段之_。

眾所周知，我國(guó)第一批非物質(zhì)文化遺產(chǎn)名錄中己包括南通藍(lán)印花布，而作為其主要傳承人的吳元新教授通過(guò)多年的努力，整理收藏明清以來(lái)的上萬(wàn)件實(shí)物及圖片資料以及紋樣紙版，并以此出版了《中國(guó)藍(lán)印花布紋樣大全》。本文在研究數(shù)字化技術(shù)在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)的保護(hù)與傳承中的應(yīng)用的同時(shí)，進(jìn)一步探討了數(shù)字化技術(shù)在非物質(zhì)文化遺產(chǎn)保護(hù)與傳承中的深度開(kāi)發(fā)與運(yùn)用。通過(guò)對(duì)南通藍(lán)印花布紋樣的數(shù)字化工作，不僅探索了非物質(zhì)文化遺產(chǎn)數(shù)字化工作在傳統(tǒng)意義的保護(hù)方式方面的突破口，而且還可以更加有效地提高展示效果及保真效果，為安全和長(zhǎng)久地保護(hù)與傳承該非物質(zhì)文化遺產(chǎn)邁出探索的一步。

2南通藍(lán)印花布紋樣的數(shù)字化

2.1數(shù)字化技術(shù)

數(shù)字化技術(shù)是一種信息處理技術(shù)，即將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，再以這些數(shù)字、數(shù)據(jù)建立起適當(dāng)?shù)臄?shù)字化模型，把它們轉(zhuǎn)變?yōu)橐幌盗锌梢赃M(jìn)入計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制代碼的技術(shù)。數(shù)字化技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)、多媒體技術(shù)、智能技術(shù)和信息傳播技術(shù)的基礎(chǔ)。

2.1.1南通藍(lán)印花布紋樣的數(shù)字化采集

本文以南通藍(lán)印花布的紋樣為研究對(duì)象，通過(guò)尼康相機(jī)為其進(jìn)行數(shù)字化圖像的采集，采集后的效果完全能滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求。

2.1.2南通藍(lán)印花布紋樣的數(shù)字化預(yù)處理

藍(lán)印花布只有藍(lán)白兩色，因此，針對(duì)南通藍(lán)印花布紋樣這個(gè)顯著特點(diǎn)，對(duì)其數(shù)字化圖像進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)處理，包括灰度化處理、中值濾波去噪和歸一化等。尤其是灰度化處理，采用加權(quán)值法與最大值法結(jié)合的特點(diǎn)，并經(jīng)大量試驗(yàn)后確定采用如下公式進(jìn)行灰度化處理：

Gray（i₂j）=0.61xB（i₂j）+0.22xG（i₂j）+0.17xR（i₂j）

歸一化處理方面，統(tǒng)一采用工具軟件進(jìn)行圖像文件格式轉(zhuǎn)換，并對(duì)各個(gè)數(shù)字化采集圖像進(jìn)行了尺寸歸一化，該技術(shù)為現(xiàn)有技術(shù)，在此不作贅述。

鑒于不同藍(lán)印花布藏品其成色、磨損及其他原因，在對(duì)其顏色進(jìn)行數(shù)字化時(shí)，確定藍(lán)印花布紋樣數(shù)字化顏色標(biāo)準(zhǔn)為：藍(lán)色RGB值{29，33，70}、白色RGB值{251，255，255}。

2.1.3南通藍(lán)印花布數(shù)字化紋樣的提取

圖像分割是提取南通藍(lán)印花布數(shù)字化紋樣的基礎(chǔ)。研究高效圖像分割算法的腳步多年來(lái)從未停止。國(guó)內(nèi)外廣泛使用的圖像分割方法主要有閾值分割、基于變形模型分割、基于區(qū)域生長(zhǎng)分割、聚類(lèi)法分割等。針對(duì)不同的圖像對(duì)象，其圖像分割的分類(lèi)依據(jù)也不同，與之對(duì)應(yīng)的分割算法也完全不同。針對(duì)藍(lán)印花布具有明顯藍(lán)色顏色優(yōu)勢(shì)的特點(diǎn)，通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)，并綜合比較上述幾個(gè)分割算法后，確定了通過(guò)加權(quán)值將基于閾值的分割算法及基于邊緣檢測(cè)的分割算法相結(jié)合來(lái)分割藍(lán)印花布紋樣的最終解決方案。其效果如圖1所示。

2.2南通藍(lán)印花布紋樣圖像數(shù)據(jù)庫(kù)

南通藍(lán)印花布紋樣不但復(fù)雜多樣，而且數(shù)量眾多。有效地對(duì)這些海量紋樣進(jìn)行鑒別、整理、管理，是項(xiàng)目重點(diǎn)要解決的問(wèn)題?；趦?nèi)容的數(shù)據(jù)庫(kù)不僅能對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容提供增、刪、改、查等功能，而且還能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容整理、整合等操作。因此，基于內(nèi)容的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是解決該問(wèn)題的有效方法。通過(guò)分析，確定在JAVA EE框架上，利用OpenCV機(jī)器視覺(jué)庫(kù)與MySql數(shù)據(jù)庫(kù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)、實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的南通藍(lán)印花布紋樣圖像數(shù)據(jù)庫(kù)。

顏色特征和形狀特征能有效區(qū)分南通藍(lán)印花布紋樣，高效提取這2種特征對(duì)于實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的藍(lán)印花布紋樣圖像數(shù)據(jù)庫(kù)至關(guān)重要。

2.2.1藍(lán)印花布紋樣的特征提取

圖像特征的提取與表達(dá)是CBIR技術(shù)的基礎(chǔ)和核心技術(shù)。最客觀的圖像信息模型主要是以圖像低級(jí)特征為主，如顏色、形狀、紋理與空間關(guān)系等。基于內(nèi)容的圖像視覺(jué)信息主要圖像信息的低級(jí)特征以及圖像內(nèi)容的語(yǔ)義描述兩部分。本文主要以顏色特征的提取與匹配為研究對(duì)象開(kāi)展研究。圖像特征的提取是基于內(nèi)容圖像檢索的基礎(chǔ)，如何構(gòu)建反映適當(dāng)圖像內(nèi)容的特征是進(jìn)行圖像檢索的關(guān)鍵技術(shù)之一。其中顏色特征因?yàn)楹蛨D像中所包含的物體或場(chǎng)景十分相關(guān)，對(duì)圖像本身的大小、方向的不敏感且具有較強(qiáng)的魯棒性等特征在圖像檢索中應(yīng)用成為最為廣泛的圖像特征之一。大量實(shí)驗(yàn)表明，南通藍(lán)印花布圖像紋樣的數(shù)字化研究中采用HSV顏色空間非均勻量化后提取直方圖，不但具有效率上的明顯優(yōu)勢(shì)，還可以明顯降低噪聲對(duì)顏色的影響。

2.2.2圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索

基于內(nèi)容的圖像檢索CBIR是一種利用近似匹配技術(shù)實(shí)現(xiàn)利用圖像可視特征對(duì)圖像進(jìn)行檢索的技術(shù)，其包括計(jì)算機(jī)視覺(jué)、圖像處理、圖像理解、人工智能、數(shù)據(jù)庫(kù)等多領(lǐng)域的技術(shù)成果。其最主要的特點(diǎn)是直接以媒體內(nèi)容為檢索信息線(xiàn)索，通過(guò)計(jì)算機(jī)的計(jì)算實(shí)現(xiàn)對(duì)圖像內(nèi)容的分析、特征提取以及索引，并采取某種相似性度量方法對(duì)圖像庫(kù)中的圖像進(jìn)行匹配獲得查詢(xún)結(jié)果。通過(guò)該技術(shù)可以有效避免人工描述的主觀性，并且大題減少人力物力。圖像特征的有效提取以及高效匹配是CBIR實(shí)現(xiàn)的主要關(guān)鍵技術(shù)點(diǎn)。

利用OpenCV機(jī)器視覺(jué)庫(kù)的相關(guān)技術(shù)，對(duì)藍(lán)印花布紋樣的數(shù)字化圖像在4種不同的相似距離下計(jì)算出相似度距離并進(jìn)行比對(duì)、分析，研究后確定采用correlation相似距離作為南通藍(lán)印花布顏色直方圖相似度計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)實(shí)現(xiàn)南通藍(lán)印花布紋樣圖像特征的有效匹配。

3基于數(shù)字化資源庫(kù)建設(shè)的應(yīng)用

3.1基于內(nèi)容的南通藍(lán)印花布紋樣數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)

本文主要以南通藍(lán)印花布紋樣圖像為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，利用Java EE與OpenCV及Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的南通藍(lán)印花布紋樣圖像數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。

3.1.1 JAVA EE框架下OpenCV環(huán)境的搭建

實(shí)現(xiàn)基于內(nèi)容的藍(lán)印花布紋樣圖像檢索系統(tǒng)，將JAVAEE框架結(jié)構(gòu)與OpenCV結(jié)合，不僅能對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，而且還滿(mǎn)足了處理數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像信息的要求。另外，JAVA EE的MVC也為用戶(hù)提供良好的用戶(hù)界面。

3.1.2 OpenCV

op encv是開(kāi)源計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)，本文利用支持JAVAAPI的最新版本，通過(guò)JAVA EE調(diào)用用OpenCV庫(kù)中的各類(lèi)方法，高效地實(shí)現(xiàn)了JAVA EE框架下的OpenCV環(huán)境的搭建。

3.1.3基于內(nèi)容的南通藍(lán)印花布紋樣圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)現(xiàn)

搭建好JAVA EE環(huán)境后，將opencv的java庫(kù)導(dǎo)入其中，實(shí)現(xiàn)J=AVAEE與opencv的結(jié)合并在系統(tǒng)中完成基于內(nèi)容的南通藍(lán)印花布紋樣圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)與實(shí)現(xiàn)，其效果如圖2所示。

4結(jié)論

在JAVA EE的編程環(huán)境下，利用機(jī)器視覺(jué)庫(kù)opencv及Mysql數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)南通藍(lán)印花布紋樣分別進(jìn)行圖像的預(yù)處理、分割、相似度計(jì)算等一系列實(shí)驗(yàn)，并最終確定采用一系列實(shí)驗(yàn)結(jié)果，開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)了基于內(nèi)容的南通藍(lán)印花布紋樣數(shù)字資源庫(kù)系統(tǒng)。