CN108509567A - 一种数字文化内容库搭建的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种数字文化内容库搭建的方法，包括：获取多种非物质文化遗产(Intangible Cultural Heritage,ICH)的内容信息，并将所述ICH的内容按照不同文化特质进行分类；创建不同类别的ICH数字文化内容的文化标签，所述文化标签与所述ICH数字文化内容一一对应；利用机器学习算法对多个物质文化载体样本进行特征点识别，将识别后的物质文化载体样本关联上其对应的文化标签；结合所述ICH数字文化内容信息、文化标签及所述物质文化载体样本，构建数字文化内容库。相应地，本发明公开了一种数字文化内容库搭建的装置，解决了现有技术无法构建普适性的数字文化内容库而导致普及率低及开发成本高的问题。

Description

一种数字文化内容库搭建的方法及装置

技术领域

本发明属于信息技术领域，具体地，涉及一种数字文化内容库搭建的方法及装置。

背景技术

非物质文化遗产(Intangible Cultural Heritage,ICH)不同于物质文化遗产,它是一种极为重要的文化遗产形态，被喻为是代表我国民族特色传统文化多样性的文化基因。ICH看不见、摸不着、难以体验，且越来越匮乏，如何保护好ICH是国内外专家研究的一个重点。

如何利用技术开展ICH的保护已成为目前科学家急需完成的工作。近年来随着数字技术的发展，运用虚拟现实(Virtual Reality,VR)技术、增强现实(Augmented Reality,AR)技术与3D数字建模技术在ICH上的保护研究逐渐取得了新进展。

比如加州大学伯克利分校、圣地亚哥分校、洛杉矶分校和默塞德分校四所大学的N.Lercar等教授展开了一项联合项目的研究，他们针对迄今超过有1万年历史的分布在塞浦路斯、希腊、埃及、埃塞俄比亚、以色列、约旦、摩洛哥、土耳其和美国本土地区的处于极度濒危的文化遗产采用三维数字化技术展开了抢救性保护研究，于2016年公布了他们的研究成果。2015年台湾科技大学的Yu-Lien Chang等研制了一套针对游客和文化遗产知识教育体验的基于AR技术的文化遗产导览系统，并对该系统的使用进行了用户体验问卷调查与数据分析。研究结果表明，参与AR文化遗产导览系统的体验者能呈现出非常好的学习效果和现场感，他们对AR导览系统的使用表现出非常积极的态度。Alessandra Meschini等学者探索了混合现实技术(Mixed Reality，MR)在文化遗产数字化呈现与交互体验研究。章立等人从互联网+三维数字化影像技术、AR技术的视角，展开了非物质文化遗产数字化保护与传播领域的研究，并以国家级非物质文化遗产传统工艺美术品惠山泥人为例进行了案例探究。

但是，目前针对不同区域的ICH而言，并没有一种普适性的数字文化内容库，可以将不同地区特色的ICH文化信息载体进行识别，并个性化存储，并通过技术手段应用于不同场景下的AR、VR显示，导致ICH开发机会谱的普及率低，开发成本高。

发明内容

本发明提供了一种数字文化内容库搭建的方法及装置，解决了现有技术无法构建普适性的数字文化内容库而导致普及率低及开发成本高的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种数字文化内容库搭建的方法，包括：

获取多种非物质文化遗产ICH的内容信息，并将所述ICH的内容按照不同文化特质进行分类；

创建不同类别的ICH数字文化内容的文化标签，所述文化标签与所述ICH数字文化内容一一对应；

利用机器学习算法对多个物质文化载体样本进行特征点识别，将识别后的物质文化载体样本关联上其对应的文化标签；

结合所述ICH数字文化内容信息、文化标签及所述物质文化载体样本，构建数字文化内容库。

可选地，所述获取多种非物质文化遗产ICH的内容信息，并将所述ICH的内容按照不同文化特质进行分类，包括：

获取预设的ICH数字文化内容信息，并对所述ICH数字文化内容信息利用机器学习进行特征采集与识别，提取出所述ICH数字文化内容信息的动态文化符号；

对所述动态文化符号进行分析，将所述动态文化符号按照特征点的不同进行类别划分。

可选地，利用机器学习算法对多个物质文化载体样本进行特征点识别，将识别后的物质文化载体样本关联上其对应的文化标签，包括：

分别采集所述多个物质文化载体样本的图像；

利用机器学习算法对所述图像进行特征点识别，获取所述识别后的物质文化载体样本参数；

依次遍历所述样本参数与所述不同文化标签的匹配度，将所述匹配度最高的文化标签与所述物质文化载体样本进行关联。

可选地，所述方法还包括：

利用所述构建出的数字文化内容库对物质文化载体进行识别，所述物质文化载体不同于所述物质文化载体样本；

将所述识别出的物质文化载体进行特征匹配，关联上所述物质文化载体对应的文化标签；

或，

当所述物质文化载体与所述文化标签匹配不上时，创建与所述物质文化载体对应的文化标签，并创建与所述文化标签对应的ICH数字文化内容信息；

构建所述数字文化内容库的子内容库，将所述物质文化载体、对应的文化标签、对应的ICH数字文化内容信息存储至所述子内容库中。

可选地，所述方法还包括：

移动终端采集所述物质文化载体的图像；

所述移动终端接收无线传感器发送的文化标签信息；

所述移动终端将所述图像及文化标签信息发送至所述云服务器；

所述云服务器根据所述文化标签信息，在所述数字文化内容库中查询出与所述文化标签信息对应的ICH数字文化内容信息，将与所述文化标签信息对应的ICH数字文化内容叠加至所述图像上，并发送所述融合叠加后的图像至所述移动终端，以使所述移动终端对所述融合叠加后的图像进行显示。

可选地，所述方法还包括：

采用3D打印技术对所述物质文化载体对应的ICH数字文化内容进行实体打印。

本发明实施例还保护一种数字文化内容库搭建的装置，所述装置包括：

分类模块，用于获取多种非物质文化遗产ICH的内容信息，并将所述ICH的内容按照不同文化特质进行分类；

创建模块，用于创建不同类别的ICH数字文化内容的文化标签，所述文化标签与所述ICH数字文化内容一一对应；

关联模块，用于利用机器学习算法对多个物质文化载体样本进行特征点识别，将识别后的物质文化载体样本关联上其对应的文化标签；

构建模块，用于结合所述ICH数字文化内容信息、文化标签及所述物质文化载体样本，构建数字文化内容库。

可选地，所述分类模块获取多种非物质文化遗产ICH的内容信息，并将所述ICH的内容按照不同文化特质进行分类，包括：

获取预设的ICH数字文化内容信息，并对所述ICH数字文化内容信息利用机器学习进行特征采集与识别，提取出所述ICH数字文化内容信息的动态文化符号；

对所述动态文化符号进行分析，将所述动态文化符号按照特征点的不同进行类别划分。

可选地，所述关联模块利用机器学习算法对多个物质文化载体样本进行特征点识别，将识别后的物质文化载体样本关联上其对应的文化标签，包括：

分别采集所述多个物质文化载体样本的图像；

利用机器学习算法对所述图像进行特征点识别，获取所述识别后的物质文化载体样本参数；

依次遍历所述样本参数与所述不同文化标签的匹配度，将所述匹配度最高的文化标签与所述物质文化载体样本进行关联。

本发明实施例还保护一种数字文化内容搭建的装置，所述装置包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器；其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行上述数字文化内容搭建的方法。

本发明实施例的方法及系统具有下列优点：

本发明实施例提供了一种数字文化内容库搭建的方法及装置，根据不同的文化特质，将不同ICH数字文化内容进行分类与归纳，并通过技术手段进行构建出该ICH的文化标签，并对样本进行机器学习，在不同地区针对不同的区域文化进行物质文化载体样本(文化产品)的分类及特征点识别，构建出具备各地方特色文化资源库，即普适性的数字文化内容库；并利用该普适性地数据库对后续样本进行分析，提取出共性特征点，以便对某一区域文化的某一类型的文化产品进行快速识别，并可构建该特色文化产品的子数据库；同时，本发明还可以与AR及无线传感的方案相结合，采用该方案针对普适性的ICH进行快速识别及图像叠加。可以以极低的开发成本开发该数字文化内容库，使用普及率高，用户体验好。

附图说明

图1是本发明实施例中数字文化内容库搭建的方法流程图；

图2是本发明实施例中数字文化内容库搭建的装置结构示意图；

图3是本发明实施例中数字文化内容库搭建的另一装置结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例一

为达到以上目的，如图1所示，本发明提供了一种数字文化内容库搭建的方法，包括：

S101、获取多种非物质文化遗产ICH的内容信息，并将所述ICH的内容按照不同文化特质进行分类；

非物质文化遗产ICH可分为物质表现形式和意向表征形式，ICH的内容信息即为其意向表证形式。ICH可使用文化符号这一概念来定义。ICH文化符号可以分为动态文化符号与静态文化符号。动态文化符号是ICH的意向表征载体，如传说故事情节、制造技艺、工艺流程、传统习俗等，静态文化符号是ICH的物质文化载体，如通过手工技艺制作出来的特色产品、所需的工具、道具、服饰、乐器以及传说故事中的角色人物、艺术作品等。例如，董永传说中的卖身葬父、孝行感天、天女助人、百日姻缘、董墓春云等故事内容及其关键情节场景，可提取为动态文化符号。而董永传说故事中的主要人物董永、七仙女等以及传说故事相关的遗迹遗址如孝子祠、董永墓、双峰山、槐荫古树等可提取为静态文化符号。

物质文化载体，如卖身葬父、孝行感天等文化符号可以开发为基于数字绘画的创意动漫绘本产品、关键故事情节场景的工艺品、时尚生活用品等3D打印创意产品等实体型，可以采用技术手段，转换为数字动漫电影、系列电视作品以及沉浸式的董永传说VR体验、数字文化内容、数字娱乐体验等ICH数字文化内容。

因此，ICH的内容信息按照不同的文化特质，既可以按照上述提及的故事情节、制造技艺等进行分类，也可以按照其余文化特质进行分类，例如不同的故事情节，不同的人物来进行划分。

此外，所述获取多种非物质文化遗产ICH的内容信息，并将所述ICH的内容按照不同文化特质进行分类，具体可以为：

获取预设的ICH数字文化内容信息，并对所述ICH数字文化内容信息利用机器学习进行特征采集与识别，提取出所述ICH数字文化内容信息的动态文化符号；

对所述动态文化符号进行分析，将所述动态文化符号按照特征点的不同进行类别划分。

动态文化符号可以作为一个具象的标识，被数字文化内容库采集装置所采集，数字文化内容库采集装置可以利用机器学习(例如深度学习)算法对不同的ICH数字文化内容信息进行特征采集与识别，并提取出其中的动态文化符号。例如，以董永传说为例，可以通过机器学习算法，采用数据标签的形式将董永传说进行归纳，提炼出董永传说这一故事情节的特征点，例如人物、时间、地点等参数信息，并将该信息总结提炼为一个动态文化符号，该动态文化符号不再是看不见摸不着的符号，而是一串代码、一串数字或一段命令符等，在该装置内可通过对该文化符号的编码及解码实现对ICH的展示及存储。

S102、创建不同类别的ICH数字文化内容的文化标签，所述文化标签与所述ICH数字文化内容一一对应；

ICH数字文化内容包括ICH数字三维模型，以及ICH数字动画、ICH数字影视、ICH数字声音、ICH数字图片及ICH数字文本的其中一种或多种的组合。

文化标签是一种用于表示ICH的具体标签，对于ICH而言，其标签决定了ICH的种类、内容及展现形式，同时，文化标签也可以是一个触发机制，在接收到该文化标签后触发相应的AR元素(例如后面提及的数字化内容)加载到采集的图像上。此外，文化标签还可以是一种标记物，可分为人工标记的黑白识别物(Marker)，和无人工标记的自然图像特征图形的识别物(Markerless)，该标记物是根据ICH文化内容涉及的带有传统文化元素符号各类图案、图形等标识物，是后续进行三维跟踪注册的目标对象。在本发明实施例中，文化标签信息可以是文化创意产品的文化标签信息、博物馆内部展品的文化标签信息或景点文化标签信息的其中一种或多种的组合。文化标签信息可以是一种二维平面图像，例如二维绘本、二维展示图等，文化标签信息还可以是一串特定格式的数字编码，可以存储于无线网络节点中，当无线传感器与无线网络节点进行交互时，无线网络节点将该数字编码封装在信号格式中，并通过报文形式发送至无线传感器中，无线传感器通过对该信号进行解码，提取出其中的文化标签信息，并将该文化标签信息转发至移动终端。可选地，文化标签也可以是QR码等，本发明对文化标签具体的表现形式并无限制。

例如，董永传说的文化标签可以是一副董永传说的二维画册，也可以是一个二维码，还可以是一串数字编码，该文化标签与董永传说的ICH数字文化内容信息一一对应。

不同的文化标签，可对应不同的ICH数字文化内容(例如不同的故事传说)，甚至不同的文化标签，可对应同一传说的不同表现形式。例如，标签A和B，分别对应董永传说和哪吒闹海传说。或者，标签A和B，分别对应董永传说中的天女助人和百日因缘等两个情节。

S103、利用机器学习算法对多个物质文化载体样本进行特征点识别，将识别后的物质文化载体样本关联上其对应的文化标签；

物质文化载体样本是机器学习过程中所采用的一种样本数据，目的在于让该数字文化内容库采集装置进行样本采集、处理与学习。利用机器学习算法对物质文化载体样本进行特征点识别，具体可以为：

S1031、采集样本图像并进行属性学习；即训练机器(SVM)对图片注释进行学习，分析新图像里面的物质文化载体样本属性，其中创建卷积神经网络(CNN)的关键是网络结构和内影像图层，CNN次末级输出一个典型的特征向量，其维度为1024，其中由线性层输出预测评分，如所出现物质文化载体样本属性的概率，CNN在基于ImageNet数据集的基础上学习图像分类，对CNN进行数据上的调整，根据无监督聚类法，可以自动检测可视化相关数据，计算出图像的物质文化载体样本属性。

其中，在ImageNet数据集的基础上学习图像分类，可以为：在ImageNet学习之后，不考虑网络的最后一个线性层，其输出维度是1024，平行追加几个1024×Ni线性层，其中i类属性标签数量为Ni，其中在每张图像上运行两个新型视觉算法，一个负责检测和定位物质文化载体样本，另一个负责估算图像其余部分的可见性，在图像中给定一组物质文化载体样本图像以及其余可见部分，用基于距离的启发式算法对二者进行配对，根据检测到的物质文化载体样本位置和规模，计算出一个典型图像，其中超出包围盒的图像不检测。

S1032、按尺度计量属性；

首先采用分层抽样法选择一个属性标签，其次为该属性标签指定一个具体的图像，其中分层抽样法抵消了每个属性的隐形失衡，经过32次抽样后，建立一个小批量图集，通过CNN计算迷你图集相对于交叉熵误差的参数梯度，每个属性积累到一定梯度后，梯度下降动量＝0.9，学习率＝10^-2，重量衰变＝10^-4，以此来更新CNN的参数，其中选取图像的属性注释组成新子集(SS)，其中已注释数据集包含大量图像，每个图像具有12种物质文化载体样本属性，其80％的SS负责培训，10％负责确认停止训练的时间以及进一步分析此部分，10％负责把测试出的属性分类并做出最终评价。

SS：根据数据集里的每张图片提取出的物质文化载体样本信息，把物质文化载体样本属性相关的注释组成一个子集，运用机器学习其属性和分类，其学习结果推广运用到整个数据集，其中物质文化载体样本属性包括：物质文化载体样本种类，用途，颜色等。

按尺度计量属性，具体为：建立物质文化载体样本属性分类器，最大限度的提高测试性能标准，机器进行分类，再把其运用到更大的数据库，使其成为图片搜索的有效工具，结果表明，根据图像中物质文化载体样本属性对应正确率小于50％，分类器预测该图像为NO的时候占99％，对于其存在的误差，使用后验概率模型校准分类器评分，校准方法包括分类器概率输出和保序回归。

分类器概率输出和保序回归，保序回归算法加上注解之后，曲线的识别功能非常接近即x＝y,这意味着曲线符合标准，其中一半的测试集用来训练回归量，另外一半负责计算曲线的可靠性，其中保序回归通常需要大量的数据来避免过度拟合，且基于概率输出算法下，其中测试结果未发生过度拟合，故采用保序回归来校准分类器对测试集的评分。

S1033、集群方式的一致可视化。

在该步骤中，采用聚类识别重复出现的视觉主题，其中视觉主题存在于图像的嵌入式空间里，检索其网络的倒数第二层，其特征空间维度为1024，其中可以明显看到其物质文化载体样本属性是线性分离的，在维度1024的特征空间内，通过机器在SS数据集中的训练学习，图像按物质文化载体样本视觉属性分类陈列，其中在维度1024嵌入式特征空间中，通过图像聚类来检测到以上所述的相关视觉主题，这个主题集群被称为风格集群，根据已识别的风格集群，进一步识别图片和物质文化载体样本集群，结果表明不同集群之间联系密切。

风格集群，即在所有的数据子集内运用一个聚类算法，达到不同时间之间图像的平衡，其中，按不同地区不同时间的划分法，把图像放进不同的接收器，其中每个接收器图像少于N，选择所有图片，令每个接收器图像超过N，随机抽取图像N，令N＝4000，从集群中抽取样本共5.4M，根据这一系列中每张被裁减好的图像，计算出其在CNN中维度为1024的特征向量，其中标准向量为为L2，在标准向量中执行主成分分析(PCA)，在顶层的组成项目中，保留向量方差为90％。

特征向量，即根据400个高斯混合模型的组成部分和对角协方差矩阵，令向量集群，其中根据最大后验概率，每张图像指定一个物质文化载体样本集群，之后根据集群中心点按指令计算它们的欧几里得距离，集群后将会增加模型中数据的可能性或者令集群规模缩小，故选择400作为大型集群和最大化数据可能性的折衷。

S1034、输出识别结果；

输出物质文化载体的识别结果，并将该结果与文化标签进行匹配和关联。如上例中，董永传说的物质文化载体样本与其文化标签进行关联。

此外，利用机器学习算法对多个物质文化载体样本进行特征点识别，将识别后的物质文化载体样本关联上其对应的文化标签，具体还可以为：

分别采集所述多个物质文化载体样本的图像；

利用机器学习算法对所述图像进行特征点识别，获取所述识别后的物质文化载体样本参数；

依次遍历所述样本参数与所述不同文化标签的匹配度，将所述匹配度最高的文化标签与所述物质文化载体样本进行关联。例如，按照人物、时间、地点等参数信息，分别与不同ICH文化标签对应的参数信息进行比对，若匹配程度最高，则确定该文化标签即为该样本对应的文化标签，使二者关联。

S104、结合所述ICH数字文化内容信息、文化标签及所述物质文化载体样本，构建数字文化内容库。

在上述步骤依次获取了ICH数字文化内容信息、文化标签及物质文化载体样本后，构建数字文化内容库，并将该ICH数字文化内容信息、文化标签及物质文化载体样本依次存储在该数字文化内容库中。

本发明实施例中，除了构建该数字文化内容库，还可以利用该数字文化内容库快速的对物质文化载体(不同于物质文化载体样本，前者是待识别对象，后者是样本，是机器学习的样本)进行识别，该方法具体为：

利用所述构建出的数字文化内容库对物质文化载体进行识别；

将所述识别出的物质文化载体进行特征匹配，关联上所述物质文化载体对应的文化标签；数字文化内容库包含了各个区域的特色物质文化产品以及对应的ICH数字文化内容信息，因此，利用该普适性的数字文化内容库，可快速的对新的物质文化载体进行快速识别。

或，

当所述物质文化载体与所述文化标签匹配不上时，创建与所述物质文化载体对应的文化标签，并创建与所述文化标签对应的ICH数字文化内容信息；

构建所述数字文化内容库的子内容库，将所述物质文化载体、对应的文化标签、对应的ICH数字文化内容信息存储至所述子内容库中。若该普适性的数字文化内容库并未收录该物质文化载体信息及ICH数字文化内容时(即匹配不上)，则可以迅速构建其子内容库，将该新的物质文化载体、对应的文化标签以及对应的ICH数字文化内容信息存储在该子内容库中。

此外，需要说明的是，利用该数字文化内容库，还可以在AR与无线传感进行识别场景中进行快速识别与三维图像叠加。具体方法如下：

移动终端采集所述物质文化载体的图像；

移动终端可以是常用的移动终端，如个人电脑、智能手机及平板电脑等。移动终端具备单摄像头或双摄像头，用于采集物质文化载体的图像。

所述移动终端接收无线传感器发送的文化标签信息；

其中，无线传感器包括但不限于Zigbee、WIFI、蓝牙、NFC等无线传感器。在本发明实施例中，根据场景的不同，其采用的无线传感器也不相同，例如，在近距离(10米以内)通信范围内，可采用NFC和蓝牙来完成数据的发送与接收，而在中距离(10-100米)的通信范围时，则采用Zigbee、WIFI等通信方式。

其中，在本发明实施例中优选Zigbee模块作为无线传感器，该Zigbee模块可继承在移动终端内部，也可以独立于移动终端，与移动终端通过通信协议进行信令传输与交互。其中，ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。

无线传感器在发送该文化标签信息之前，还包括：无线传感器接收无线网络节点发送的文化标签信息，将该信息转发给移动终端。无线网络节点可固定放置在特定位置处，无线网络节点与无线传感器进行通信，以Zigbee为例，无线网络节点在通信范围内获取到Zigbee的信息，采用Zigbee传输协议与Zigbee模块进行握手，完成信令交互，并将内部存储的文化标签信息及当前无线网络节点位置处物质文化载体的信息发送至该Zigbee模块。

所述移动终端将所述图像及文化标签信息发送至所述云服务器；

所述云服务器根据所述文化标签信息，在所述数字文化内容库中查询出与所述文化标签信息对应的ICH数字文化内容信息，将与所述文化标签信息对应的ICH数字文化内容叠加至所述图像上，并发送所述融合叠加后的图像至所述移动终端，以使所述移动终端对所述融合叠加后的图像进行显示。其融合叠加的过程利用三维注册跟踪技术来完成，属于现有技术，本发明实施例对此不再累述。

此外，基于该数字文化内容库，还可以对该物质文化载体对应的ICH数字文化内容进行3D打印，即，当采集到该物质文化载体的图像后，可通过后台进行ICH数字文化内容的3D打印。

本发明实施例提供了一种数字文化内容库搭建的方法，根据不同的文化特质，将不同ICH数字文化内容进行分类与归纳，并通过技术手段进行构建出该ICH的文化标签，并对样本进行机器学习，在不同地区针对不同的区域文化进行物质文化载体样本(文化产品)的分类及特征点识别，构建出具备各地方特色文化资源库，即普适性的数字文化内容库；并利用该普适性地数据库对后续样本进行分析，提取出共性特征点，以便对某一区域文化的某一类型的文化产品进行快速识别，并可构建该特色文化产品的子数据库；同时，本发明还可以与AR及无线传感的方案相结合，采用该方案针对普适性的ICH进行快速识别及图像叠加。可以以极低的开发成本开发该数字文化内容库，使用普及率高，用户体验好。

实施例二

如图2所示，本发明实施例公开了一种数字文化内容库搭建的装置21，该装置包括：

获取模块22，用于获取多种非物质文化遗产ICH的内容信息，并将所述ICH的内容按照不同文化特质进行分类；

非物质文化遗产ICH可分为物质表现形式和意向表征形式，ICH的内容信息即为其意向表证形式。ICH可使用文化符号这一概念来定义。ICH文化符号可以分为动态文化符号与静态文化符号。动态文化符号是ICH的意向表征载体，如传说故事情节、制造技艺、工艺流程、传统习俗等，静态文化符号是ICH的物质文化载体，如通过手工技艺制作出来的特色产品、所需的工具、道具、服饰、乐器以及传说故事中的角色人物、艺术作品等。例如，董永传说中的卖身葬父、孝行感天、天女助人、百日姻缘、董墓春云等故事内容及其关键情节场景，可提取为动态文化符号。而董永传说故事中的主要人物董永、七仙女等以及传说故事相关的遗迹遗址如孝子祠、董永墓、双峰山、槐荫古树等可提取为静态文化符号。

物质文化载体，如卖身葬父、孝行感天等文化符号可以开发为基于数字绘画的创意动漫绘本产品、关键故事情节场景的工艺品、时尚生活用品等3D打印创意产品等实体型，可以采用技术手段，转换为数字动漫电影、系列电视作品以及沉浸式的董永传说VR体验、数字文化内容、数字娱乐体验等ICH数字文化内容。

因此，ICH的内容信息按照不同的文化特质，既可以按照上述提及的故事情节、制造技艺等进行分类，也可以按照其余文化特质进行分类，例如不同的故事情节，不同的人物来进行划分。

此外，所述获取模块22获取多种非物质文化遗产ICH的内容信息，并将所述ICH的内容按照不同文化特质进行分类，具体可以为：

获取预设的ICH数字文化内容信息，并对所述ICH数字文化内容信息利用机器学习进行特征采集与识别，提取出所述ICH数字文化内容信息的动态文化符号；

对所述动态文化符号进行分析，将所述动态文化符号按照特征点的不同进行类别划分。

ICH数字文化内容包括ICH数字三维模型，以及ICH数字动画、ICH数字影视、ICH数字声音、ICH数字图片及ICH数字文本的其中一种或多种的组合。

动态文化符号可以作为一个具象的标识，被数字文化内容库采集装置所采集，数字文化内容库采集装置可以利用机器学习(例如深度学习)算法对不同的ICH数字文化内容信息进行特征采集与识别，并提取出其中的动态文化符号。例如，以董永传说为例，可以通过机器学习算法，采用数据标签的形式将董永传说进行归纳，提炼出董永传说这一故事情节的特征点，例如人物、时间、地点等参数信息，并将该信息总结提炼为一个动态文化符号，该动态文化符号不再是看不见摸不着的符号，而是一串代码、一串数字或一段命令符等，在该装置内可通过对该文化符号的编码及解码实现对ICH的展示及存储。

创建模块23，用于创建不同类别的ICH数字文化内容的文化标签，所述文化标签与所述ICH数字文化内容一一对应；

文化标签是一种用于表示ICH的具体标签，对于ICH而言，其标签决定了ICH的种类、内容及展现形式，同时，文化标签也可以是一个触发机制，在接收到该文化标签后触发相应的AR元素(例如后面提及的数字化内容)加载到采集的图像上。此外，文化标签还可以是一种标记物，可分为人工标记的黑白识别物(Marker)，和无人工标记的自然图像特征图形的识别物(Markerless)，该标记物是根据ICH文化内容涉及的带有传统文化元素符号各类图案、图形等标识物，是后续进行三维跟踪注册的目标对象。在本发明实施例中，文化标签信息可以是文化创意产品的文化标签信息、博物馆内部展品的文化标签信息或景点文化标签信息的其中一种或多种的组合。文化标签信息可以是一种二维平面图像，例如二维绘本、二维展示图等，文化标签信息还可以是一串特定格式的数字编码，可以存储于无线网络节点中，当无线传感器与无线网络节点进行交互时，无线网络节点将该数字编码封装在信号格式中，并通过报文形式发送至无线传感器中，无线传感器通过对该信号进行解码，提取出其中的文化标签信息，并将该文化标签信息转发至移动终端。可选地，文化标签也可以是QR码等，本发明对文化标签具体的表现形式并无限制。

例如，董永传说的文化标签可以是一副董永传说的二维画册，也可以是一个二维码，还可以是一串数字编码，该文化标签与董永传说这一ICH数字文化内容信息一一对应。

不同的文化标签，可对应不同的ICH数字文化内容(例如不同的故事传说)，甚至不同的文化标签，可对应同一传说的不同表现形式。例如，标签A和B，分别对应董永传说和哪吒闹海传说。或者，标签A和B，分别对应董永传说中的天女助人和百日因缘等两个情节。

关联模块24，用于利用机器学习算法对多个物质文化载体样本进行特征点识别，将识别后的物质文化载体样本关联上其对应的文化标签；

关联模块24利用机器学习算法对多个物质文化载体样本进行特征点识别，将识别后的物质文化载体样本关联上其对应的文化标签，具体还可以为：

分别采集所述多个物质文化载体样本的图像；

利用机器学习算法对所述图像进行特征点识别，获取所述识别后的物质文化载体样本参数；

依次遍历所述样本参数与所述不同文化标签的匹配度，将所述匹配度最高的文化标签与所述物质文化载体样本进行关联。例如，按照人物、时间、地点等参数信息，分别与不同ICH文化标签对应的参数信息进行比对，若匹配程度最高，则确定该文化标签即为该样本对应的文化标签，使二者关联。

构建模块25，用于结合所述ICH数字文化内容信息、文化标签及所述物质文化载体样本，构建数字文化内容库。

在上述步骤依次获取了ICH数字文化内容信息、文化标签及物质文化载体样本后，构建数字文化内容库，并将该ICH数字文化内容信息、文化标签及物质文化载体样本依次存储在该数字文化内容库中。

本发明实施例中，除了构建该数字文化内容库，还可以利用该数字文化内容库装置快速的对物质文化载体(不同于物质文化载体样本，前者是待识别对象，后者是样本，是机器学习的样本)进行识别，该方案具体为：

利用所述构建出的数字文化内容库对物质文化载体进行识别；

将所述识别出的物质文化载体进行特征匹配，关联上所述物质文化载体对应的文化标签；数字文化内容库包含了各个区域的特色物质文化产品以及对应的ICH数字文化内容信息，因此，利用该普适性的数字文化内容库，可快速的对新的物质文化载体进行快速识别。

或，

当所述物质文化载体与所述文化标签匹配不上时，创建与所述物质文化载体对应的文化标签，并创建与所述文化标签对应的ICH数字文化内容信息；

构建所述数字文化内容库的子内容库，将所述物质文化载体、对应的文化标签、对应的ICH数字文化内容信息存储至所述子内容库中。若该普适性的数字文化内容库并未收录该物质文化载体信息及ICH数字文化内容时(即匹配不上)，则可以迅速构建其子内容库，将该新的物质文化载体、对应的文化标签以及对应的ICH数字文化内容信息存储在该子内容库中。

此外，需要说明的是，利用该数字文化内容库，还可以在AR与无线传感进行识别场景中进行快速识别与三维图像叠加。具体方案如下：

移动终端采集所述物质文化载体的图像；

移动终端可以是常用的移动终端，如个人电脑、智能手机及平板电脑等。移动终端具备单摄像头或双摄像头，用于采集物质文化载体的图像。

所述移动终端接收无线传感器发送的文化标签信息；

其中，无线传感器包括但不限于Zigbee、WIFI、蓝牙、NFC等无线传感器。在本发明实施例中，根据场景的不同，其采用的无线传感器也不相同，例如，在近距离(10米以内)通信范围内，可采用NFC和蓝牙来完成数据的发送与接收，而在中距离(10-100米)的通信范围时，则采用Zigbee、WIFI等通信方式。

其中，在本发明实施例中优选Zigbee模块作为无线传感器，该Zigbee模块可继承在移动终端内部，也可以独立于移动终端，与移动终端通过通信协议进行信令传输与交互。其中，ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议。根据国际标准规定，ZigBee技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。

无线传感器在发送该文化标签信息之前，还包括：无线传感器接收无线网络节点发送的文化标签信息，将该信息转发给移动终端。无线网络节点可固定放置在特定位置处，无线网络节点与无线传感器进行通信，以Zigbee为例，无线网络节点在通信范围内获取到Zigbee的信息，采用Zigbee传输协议与Zigbee模块进行握手，完成信令交互，并将内部存储的文化标签信息及当前无线网络节点位置处物质文化载体的信息发送至该Zigbee模块。

所述移动终端将所述图像及文化标签信息发送至所述云服务器；

所述云服务器根据所述文化标签信息，在所述数字文化内容库中查询出与所述文化标签信息对应的ICH数字文化内容信息，将与所述文化标签信息对应的ICH数字文化内容叠加至所述图像上，并发送所述融合叠加后的图像至所述移动终端，以使所述移动终端对所述融合叠加后的图像进行显示。其融合叠加的过程利用三维注册跟踪技术来完成，属于现有技术，本发明实施例对此不再累述。

此外，基于该数字文化内容库，还可以对该物质文化载体对应的ICH数字文化内容进行3D打印，即，当采集到该物质文化载体的图像后，可通过后台进行ICH数字文化内容的3D打印。

本发明实施例提供了一种数字文化内容库搭建的装置，该装置可根据不同的文化特质，将不同ICH数字文化内容进行分类与归纳，并通过技术手段进行构建出该ICH的文化标签，并对样本进行机器学习，在不同地区针对不同的区域文化进行物质文化载体样本(文化产品)的分类及特征点识别，构建出具备各地方特色文化资源库，即普适性的数字文化内容库；并利用该普适性地数据库对后续样本进行分析，提取出共性特征点，以便对某一区域文化的某一类型的文化产品进行快速识别，并可构建该特色文化产品的子数据库；同时，本发明还可以与AR及无线传感的方案相结合，采用该方案针对普适性的ICH进行快速识别及图像叠加。可以以极低的开发成本开发该数字文化内容库，使用普及率高，用户体验好。

本发明实施例还提供了一种装置，该装置包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时执行上述实现数字文化内容库搭建的方法。

本发明实施例还提供了一种存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现上述实现数字文化内容库搭建的方法。

图3是本发明实施例提供的一种装置结构示意图。该装置300可以包括一个或一个以上中央处理器(central processing units，CPU)310(例如，一个或一个以上处理器)和存储器320，一个或一个以上存储应用程序332或数据334的存储介质330(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器320和存储介质330可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质330的程序可以包括一个或一个以上模块(图示未示出)，每个模块可以包括对装置中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器310可以设置为与存储介质330通信，在装置300上执行存储介质330中的一系列指令操作。装置300还可以包括一个或一个以上电源340，一个或一个以上有线或无线网络接口350，一个或一个以上输入输出接口360，上述方法实施例所执行的步骤可以基于该图3所示的装置结构。

应理解，在本申请的各种实施例中，各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本说明书的各个部分均采用递进的方式进行描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点介绍的都是与其他实施例不同之处。尤其，对于装置和系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例部分的说明即可。

最后，需要说明的是：以上所述仅为本申请技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。显然，本领域技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的范围。倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种数字文化内容库搭建的方法，其特征在于，包括：

获取多种非物质文化遗产ICH的内容信息，并将所述ICH的内容按照不同文化特质进行分类；

创建不同类别的ICH数字文化内容的文化标签，所述文化标签与所述ICH数字文化内容一一对应；

利用机器学习算法对多个物质文化载体样本进行特征点识别，将识别后的物质文化载体样本关联上其对应的文化标签；

结合所述ICH数字文化内容信息、文化标签及所述物质文化载体样本，构建数字文化内容库。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取多种非物质文化遗产ICH的内容信息，并将所述ICH的内容按照不同文化特质进行分类，包括：

获取预设的ICH数字文化内容信息，并对所述ICH数字文化内容信息利用机器学习进行特征采集与识别，提取出所述ICH数字文化内容信息的动态文化符号；

对所述动态文化符号进行分析，将所述动态文化符号按照特征点的不同进行类别划分。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用机器学习算法对多个物质文化载体样本进行特征点识别，将识别后的物质文化载体样本关联上其对应的文化标签，包括：

分别采集所述多个物质文化载体样本的图像；

利用机器学习算法对所述图像进行特征点识别，获取所述识别后的物质文化载体样本参数；

依次遍历所述样本参数与所述不同文化标签的匹配度，将所述匹配度最高的文化标签与所述物质文化载体样本进行关联。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

利用所述构建出的数字文化内容库对物质文化载体进行识别，所述物质文化载体不同于所述物质文化载体样本；

将所述识别出的物质文化载体进行特征匹配，关联上所述物质文化载体对应的文化标签；

或，

当所述物质文化载体与所述文化标签匹配不上时，创建与所述物质文化载体对应的文化标签，并创建与所述文化标签对应的ICH数字文化内容信息；

构建所述数字文化内容库的子内容库，将所述物质文化载体、对应的文化标签、对应的ICH数字文化内容信息存储至所述子内容库中。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

移动终端采集所述物质文化载体的图像；

所述移动终端接收无线传感器发送的文化标签信息；

所述移动终端将所述图像及文化标签信息发送至所述云服务器；

所述云服务器根据所述文化标签信息，在所述数字文化内容库中查询出与所述文化标签信息对应的ICH数字文化内容信息，将与所述文化标签信息对应的ICH数字文化内容叠加至所述图像上，并发送所述融合叠加后的图像至所述移动终端，以使所述移动终端对所述融合叠加后的图像进行显示。

6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

采用3D打印技术对所述物质文化载体对应的ICH数字文化内容进行实体打印。

7.一种数字文化内容库搭建的装置，其特征在于，所述装置包括：

分类模块，用于获取多种非物质文化遗产ICH的内容信息，并将所述ICH的内容按照不同文化特质进行分类；

创建模块，用于创建不同类别的ICH数字文化内容的文化标签，所述文化标签与所述ICH数字文化内容一一对应；

关联模块，用于利用机器学习算法对多个物质文化载体样本进行特征点识别，将识别后的物质文化载体样本关联上其对应的文化标签；

构建模块，用于结合所述ICH数字文化内容信息、文化标签及所述物质文化载体样本，构建数字文化内容库。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述分类模块获取多种非物质文化遗产ICH的内容信息，并将所述ICH的内容按照不同文化特质进行分类，包括：

获取预设的ICH数字文化内容信息，并对所述ICH数字文化内容信息利用机器学习进行特征采集与识别，提取出所述ICH数字文化内容信息的动态文化符号；

对所述动态文化符号进行分析，将所述动态文化符号按照特征点的不同进行类别划分。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述关联模块利用机器学习算法对多个物质文化载体样本进行特征点识别，将识别后的物质文化载体样本关联上其对应的文化标签，包括：

分别采集所述多个物质文化载体样本的图像；

利用机器学习算法对所述图像进行特征点识别，获取所述识别后的物质文化载体样本参数；

依次遍历所述样本参数与所述不同文化标签的匹配度，将所述匹配度最高的文化标签与所述物质文化载体样本进行关联。

10.一种数字文化内容搭建的装置，其特征在于，所述装置包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器；其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行权利要求1至6任一项所述的数字文化内容搭建的方法。