基于文本驅動的動畫素材自動檢索系統設計

王永強 韓磊

關鍵詞： 文本驅動; 動畫素材; 自動檢索; 特征提取; 圖像質量; 系統設計

中圖分類號： TN911.73?34; TP391.3 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼： A ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號： 1004?373X（2018）24?0167?03

Design of animation material automatic retrieval system based on text driven

WANG Yongqiang， HAN Lei

（Nanjing Institute of Technology， Nanjing 211167， China）

Abstract： When the current method is used to design the animation material automatic retrieval system， JPEG compression is conducted for big sample image files which are input by users and unsuitable for storage， resulting in a lot of noises in images， which seriously affects subsequent retrieval results. Therefore， a design method of the animation material automatic retrieval system based on text driven is proposed. The functional unit of the animation material automatic retrieval system is analyzed concretely. The text driven of the animation material automatic retrieval system is designed on the basis of sample image segmentation of animation materials， image feature extraction and image feature retrieval technology. The entry criteria and inspection method for animation material data in the database of the system server are designed， so as to enhance the standardization and scalability of the system. The experimental result analysis shows that the proposed method can obtain good?quality retrieval images， retain detail features of images， and has high similarity between the obtained retrieval results and animation material sample images input by users， which can meet the requirements of system design.

Keywords： text driven; animation material; automatic retrieval; feature extraction; image quality; system design

動畫產業是一項新興的朝陽產業，隨著我國國民經濟的快速發展，動畫產業得到了推動性發展，動畫圖像的制作和處理顯得尤為重要[1]。通常情況下動畫圖像的設計都來源于現實圖片，通過專業的圖像制作軟件生成動畫圖像[2]。在企業原有的動畫圖像設計過程中，由于很少有機會和渠道實現動畫素材資源共享而導致出現反復設計的現象，嚴重影響了動畫圖像的設計和制作效率[3?4]。針對這樣的問題，急需研究一種有效的動畫素材自動檢索系統，方便企業設計人員在動畫設計過程中隨時查找所需動畫素材，提高設計人員工作效率。為此，提出基于文本驅動的動畫素材自動檢索系統設計方法。

1 ?基于文本驅動的動畫素材自動檢索系統設計

動畫素材自動檢索系統包括動畫素材采集功能單元、預處理功能單元、主要特征提取功能單元、服務器功能單元、相似度匹配功能單元、用戶接口功能單元、客戶端顯示功能單元[5?7]。動畫素材自動檢索系統的功能單元設計如圖1所示。

分析動畫素材自動檢索系統的功能模塊可知，系統需要動畫素材樣圖分割、圖像特征提取以及圖像特征檢索技術的支持[8?9]。動畫素材自動檢索流程如圖2所示。

實現系統輸入設計的功能，必須在保證動畫素材自動檢索高效率的基礎上盡可能降低檢索錯誤率。為此提出一些系統服務器數據庫動畫素材數據錄入準則，通過運用這些準則能夠有效解決系統服務器數據庫動畫素材數據錄入的繁瑣問題。

在動畫素材自動檢索系統文本驅動設計方面，還要采用有效的檢驗技術來降低用戶錄入動畫素材數據時的人為失誤，以保證用戶獲得最終檢索結果更加貼近用戶需求;從另一個角度分析，在進行動畫素材自動檢索系統設計時，還應該大力簡化動畫素材數據輸入的環節，避免由于輸入信息量較大造成的錯誤輸入問題。在此基礎上，還添加一項新功能：資源共享，即用戶登錄動畫素材自動檢索系統，除了可以錄入動畫素材信息，還可以隨時上傳和共享用戶自己設計的動畫素材。此外，針對動畫素材自動檢索系統的信息輸入問題，在輸出設計方面也應該更加注重規范化和擴展性，即系統客戶端輸出的檢索結果文件格式和內容應與用戶檢索的動畫素材格式與內容前后一致，且能夠實現檢索結果的擴展輸出[10]。

2 ?動畫素材自動檢索系統性能測試與結果分析

在Microsoft Visual Studio 2014開發軟件上，采用Windows 7操作系統，Matlab 2012，以及C++語言編譯軟件對研究設計的基于文本驅動的動畫素材自動檢索系統設計方法性能進行測試。

基于文本驅動的動畫素材自動檢索系統原始動畫素材圖像主要是BMP格式。該格式的動畫素材圖像占系統內存較大，不適于存儲，需要對BMP格式的圖像進行壓縮編碼，將其轉換為JPEG格式的圖像再進行存儲。但JPEG格式的壓縮標準屬于有損壓縮，壓縮后的動畫素材圖像會損失一部分高頻信息，含有噪聲干擾，需要在壓縮處理基礎上進行平滑濾波。畢竟人眼的視覺評價主觀性較大，而且無法量化，選取常用的均方根誤差（RMSE）和峰值信噪比（PSNR）兩個客觀量化指標對采用三種不同方法得到的動畫素材圖像濾波效果進行對比分析，結果如表1所示。

從表1的實驗結果中可以清楚地看出，所提方法得到的動畫素材圖像的RMSE值小于文獻[4]方法和文獻[5]方法，而PSNR值又是三種方法中最大的。所以采用本文方法動畫素材圖像質量較高，能夠滿足動畫素材自動檢索系統設計要求。

在上述實驗基礎上，為了檢驗所提方法的檢索性能優劣，對于三種不同方法分別進行了50組實驗測試，得到的ROC曲線如圖3所示。

根據圖3繪制的三種方法的ROC曲線，分別計算ROC曲線下的面積AUC，AUC的值在0.5～1.0之間，如果計算得到的AUC的值大于0.5，越接近于1.0則說明對應方法的檢索性能越好，獲得的檢索結果與用戶輸入的動畫素材樣圖相似度越高。根據圖3的計算結果可得，基于文本驅動的動畫素材自動檢索系統設計方法的AUC值為0.92，是三種方法中最接近于1.0的，這說明所提方法的檢索性能更好，能夠滿足系統設計要求。

3 ?結 ?論

針對當前方法存在的問題，研究提出一種基于文本驅動的動畫素材自動檢索系統設計方法，并在模擬實驗平臺上對所設計的動畫素材自動檢索系統進行性能測試。經過測試結果發現，所提方法獲得的檢索結果清晰度較高，保留了較多細節特征，而且獲得的檢索結果與用戶輸入的動畫素材樣圖相似度較高，能夠較好地滿足系統設計要求。

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