维吾尔花帽图案生成模型化的关键技术研究

This project is to people of all ethnic groups in Xinjiang in the spread of rich and colorful with national and regional characteristics of craft art design, processing, analysis and research of the generation mathematical expression methods, adopting the modern information technology, fractal, combining wavelet method, studying on Uyghur hat patterns are automatically generated to discover and find special algorithms to generate national style pattern, and to build a line with the actual needs of Uyghur hat patterns, expected visual pattern recognition, wavelet fractal technology in the pattern of the expression obtained in the research on the theory and application of the breakthrough. The project of Uighur in traditional folk design information pretreatment, segmentation and repair processing, and on the basis of the texture characteristics extracted information, with the aid of the classic fractal generation model, cellular automata model, plant generation model and so on multi- generation models, through the large-scale computer experiment and texture synthesis, automatic generation of research in Uyghur hat pattern, establishment of a national style of hat genetic database, after the database is built, in addition to be applied to the understanding of the cultural connotation, outside the fields of analysis and research, but also can be used in the design of all involved industry, handicraft industry, textile, electronic publishing systems and applications. Therefore, to carry out the research work will have the special theory value and broad application prospect.

本项目是对新疆各民族人民群众中流传的丰富多彩的具有民族和地区特色的维吾尔花帽图案进行分析、加工、生成并研究其数学表达方法，采用现代信息技术、分形、小波方法相结合，研究如何生成维吾尔花帽图案就在于能够发现和找到生成维吾尔风格图案的特殊算法，并以此生成出符合维吾尔族实际需要的图案，预期获得可视化图案纹样识别模式，小波分形技术在图案的表达研究中获得理论和应用上的突破。该项目在对维吾尔花帽图案信息进行预处理、分割和修补等处理的基础上，提取纹理特征信息，借助于经典的分形、细胞自动机、植物造型等多种生成模型，通过大规模的计算机实验和纹理合成，研究维吾尔花帽图案的生成模型，建立具有维吾尔风格的花帽基元数据库，该数据库建成之后，除了应用于对民族文化内涵的理解、分析和研究领域之外，还可以应用在涉及图案的一切工业、手工业、纺织、电子出版系统等应用领域。因此，开展这项研究工作将有着特殊的理论价值和广阔的应用前景。

每年每暑假、寒假调研收集图案、拜访有关专家，一般资料整理、室内实验分析、发表论文和撰写进展报告等工作均按资助项目计划书进行，研究工作进展顺利并完成了预期研究结果。本项目分析维吾尔花帽图案纹样的艺术价值、文化价值，以及对维吾尔花帽图案纹样艺术的存在载体分析和装饰特征方面进行诠释的基础性研究。在此基础上，主要对典型的、具有制约作用的构成维吾尔花帽图案基因进行了梳理、分析和保护，以实现对图案基因创新的归纳、研究与应用。重点开展了如下六个方面的研究工作： . 1、采集了维吾尔花帽图案主要产地具有代表性的图案5000多幅，对每幅图案中具有独立特征、可区分的根本要素和形式进行了构建分析。. 2、根据分形和小波的几何特性，提出了基于小波分形特征的边缘检测算法，通过该算法提取了具有平移、旋转和尺度不变性的图案的纹理、轮廓等特征信息。. 3、将图像分割为若干子区域，优化子区域为后续特征提取分形生成元、植物生成元和细胞自动机演化规则的精度和效率提供了基础。. 4、通过维吾尔花帽图案的特征化提取和标准化，根据特征信息提取分形生成元、植物生成元和细胞自动机的演化规则，为维吾尔花帽图案的分形生成奠定基础。完成了已有维吾尔花帽图案与基于生成元和演化规则生成的花帽图案的整合，提取了维吾尔花帽图案基因2080幅。. 5、建立了适配于计算机设计、交流的维吾尔花帽图案基因库，除了应用于对民族文化内涵的理解、分析和研究领域之外，还可以应用在涉及图案的一切工业、手工业、纺织、电子出版系统等应用领域。. 6、在本资助项目执行期间中，不仅培养了参加本项目的4位青年教师，还培养了参与项目工作的本科生、硕士研究生。先后有10位硕士研究生进入资助项目进行科研工作，注明得到"国家自然科学基金项目资助"和项目批准号的发表学术论文22篇。通过科研不仅培养了学生的素质和动手能力，提高了就业市场上的竞争能力。资助项目在培养数学专业本科生和研究生方面发挥了重要作用。