面料圖像情感語義數據庫的設計與開發

張海波

(北京服裝學院圖書館,北京 100029)

人類不但利用理性來思考這個世界,而且還用情感來感知這個世界。作為人類感知世界最重要的信息來源器官之一——視覺,對圖像具有超級敏感的感知能力,不同的圖像都會給人帶來不同的情感感受,體現著圖像本身蘊含的情感信息[1]。

隨著網絡信息技術和多媒體技術的發展,建立有關的數據庫對面料進行管理、開發和應用具有重要的意義,并且已經成為一種必然趨勢[2]。面料數據庫中對面料的描述有:名稱、編號、原料,組織、類型、風格、密度、緯紗密度、經紗細度、緯紗細度、經紗成分、緯紗成分、幅寬等[3-4]。電商網站對面料的描述有:顏色、產地、風格、圖案、用途、主要成分、結構、主要工藝、品名、成分含量、組織等[5]。

設計師在選擇面料的時候,可以通過面料數據庫中的面料圖像進行初步的選擇或最終選擇。而隨著人們個性化消費意識的增強,設計師在選擇面料時不得不考慮面料的情感語義表達以滿足顧客的情感訴求,所以說在面料圖像數據庫中對面料的情感語義進行描述,可以輔助設計師對面料進行情感判斷,同時可以更加便捷地在眾多的面料中挑選出所需的面料。

本文根據面料數據庫的實際情況,根據以往的開發經驗[6],設計和開發了一套面料圖像的情感語義數據庫系統,最終實現面料圖像的情感語義多標簽量化描述。

1 需求分析

由于情感的主觀性原因,不同的人,甚至同一個人在不同的年齡時間段或不同的環境條件下,對某一特定面料的情感感受可能是不盡相同的,所以說對面料情感語義進行直接描述是有一定難度的。而根據大量的數據測試,獲得面料圖像的情感語義平均值,也許是一個比較合理的方案。

針對面料圖像的情感語義描述,本文研究流程為:(1)通過文獻、字典、網頁等資源搜集面料有關的情感描述詞,并進行篩選,選出最有可能描述面料的情感形容詞;(2)通過網上投票法或面對面調查投票法,投票的方式為“多選”,按投票率統計出情感形容詞中最能描述面料的詞,然后結合專家意見,確定其中的N對情感形容詞(都是褒義,每對詞義相反)作為面料的情感語義常用描述詞;(3)對每張面料圖像的N對情感詞進行投票,最終獲得每張面料圖像的N對情感詞的平均分,以用來描述該圖像的情感語義。

情感描述調查打分測試投票的方法采用語義差異法(SD法)[7],該方法采用兩極化形容詞來表示,在評量的尺度上,分數越高代表受測者的意見強度越高。語義差異法的調查問卷涉及被評的事物或概念、量表、受測者等三個要素。量表通常采用的是李克特式量表,為了能產生中性點,選用點必須是奇數(3、5、7、9或11),一般最常用的是5點和7點。對于受測者的要求,數目最好需要30人以上,才能得到穩定的資料。目前本系統采用的是7點。

2 功能設計

面料圖像情感語義數據庫可分為前臺和后臺兩個系統,系統前臺和后臺功能框架圖見圖1。前臺系統主要完成需求的基本功能,分為七大模塊,分別是新聞和通知、課題介紹、研究人員介紹、研究成果介紹、情感調查、情感投票和情感分類。后臺系統主要功能是對前臺網站顯示的信息進行管理和統計。在后臺系統中,可以修改前臺的網站內容的類別,添加和修改前臺顯示的新聞和通知內容,可以查看前臺網站會員留言和評論,可以對前臺的投票項目顯示統計結果、流水記錄情況,以及添加和設置投票項目等。并可以管理前臺的友情鏈接、網站名稱、網站內容、網站簡介、網站關鍵詞、版權信息、課題負責人簡介、項目簡介、研究成果頁面及會員注冊協議等。

圖1 系統前臺和后臺功能框架圖

3 系統設計與實現

3.1 編程語言與數據庫的選擇

編程語言采用Microsoft.NET 4.6.1,.NET是Microsoft XML Web services平臺。XML Web services允許應用程序通過Internet進行通訊和共享數據,而不管所采用的是哪種操作系統、設備或編程語言。Microsoft.NET平臺提供創建XML Web services并將這些服務集成在一起之所需。

3.2 前臺系統的設計和實現

3.2.1 會員注冊和登錄

會員注冊需要提供性別、年齡、職業、籍貫、民族、文化程度等信息。為后臺統計提供測試者基本信息,這些信息可為以后的數據分析提供依據。

3.2.2 單頁功能頁面顯示

單頁頁面主要有“課題介紹”“研究人員介紹”“研究成果介紹”3個,需要其他的可通過后臺添加。

3.2.3 通知和新聞顯示

其中的“通知”主要是發布網站的一些通知類的信息,而“新聞”則是發表相關研究項目或研究人員的新聞。

3.2.4 情感調查

界面主要對用戶進行了面料情感方面的調查,包括對情感依靠度調查以及面料情感描述詞調查,其中面料情感詞的調查界面如圖2所示。

圖2 面料情感描述詞調查界面

經過情感調查,可以在后臺看到哪些情感詞的得票數目最高,最終結合專業知識確定了7對情感描述詞對作為面料圖像的常用情感詞。

3.2.5 情感投票

描述面料圖像的7對語義相反的情感描述詞對分別是:強烈的—柔和的、溫暖的—涼爽的、華麗的—簡約的、高雅的—樸素的、張揚的—文靜的、厚重的—飄逸的、豐富的—純凈的。針對某一張面料圖像的情感描述值進行投票的界面如圖3所示。

圖3 單張面料圖像情感打分測試投票界面

3.2.6 情感分類的展示

通過一定數量打分測試,可統計得出每張圖像的情感描述詞對應的數值。并且設置了14個按鈕,可以將投票結果按分值高低進行排序,比如點擊“柔和的”,圖像就可按“柔和的”平均得分從大到小排列,如圖4所示。

3.3 后臺系統的設計和實現

后臺系統需要管理員權限,管理員登錄以后才可以對系統的后臺進行操作。

3.3.1 網站內容類別管理

可以對網站內容屬性分類進行修改和添加,包括對面料圖像的分類、民族、籍貫、教育程度和職業等進行分類和修改。

圖4 面料情感分類顯示界面(上部)

3.3.2 通知、新聞和評論的管理

這三個模塊可以對前臺顯示的通知或新聞進行修改和添加,還可以設置是否打開或關閉評論,是否推薦某條通知或新聞,對評論進行管理。

3.3.3 情感調查管理

該模塊可以添加、修改和刪除情感調查的問卷,可以設置單選、多選、打分以及填寫文字4種調查方法。

3.3.4 情感調查流水記錄和統計

該欄目可以查看面料情感調查的數據統計情況,主要是情感詞調查的得分平均數據。

3.3.5 情感投票管理

該模塊可以添加、修改和刪除調查項目,并設置項目的調查狀態。

3.3.6 情感投票流水記錄和統計

兩個欄目可以看到在前臺網站參與投票的數據情況。對每張圖像7對情感詞投票的平均值匯總界面如圖5所示。

3.3.7 網站內容管理

該模塊可以對網站名稱、網站簡介、關鍵字、版權信息、項目介紹、課題負責人介紹、研究成果頁面介紹、會員注冊協議等信息進行管理。

圖5 情感詞投票的平均值匯總界面

3.3.8 系統管理

系統管理包括角色、用戶、審計日志、維護、設置等功能。角色分2種,一是系統管理員角色,二是普通用戶角色。

4 結語

通過系統地研究面料圖像的情感語義描述,采用投票的方法克服情感語義的主觀性問題,開發了面料圖像的情感語義調查、投票和情感描述展示等模塊,最終實現了每張面料的多標簽量化的情感描述,建立了面料圖像的情感語義數據庫系統,為面料情感量化評價、面料圖像的情感語義識別和檢索等研究打下了基礎。該系統目前已經投入使用,并進行了一系列的情感調查和測試,獲得了較好的應用效果。目前該系統在Windows server 2008操作系統上運行良好。