民族纹饰图案复杂但具有丰富的文化内涵,是民族精神的象征,体现了民族的审美价值与情感倾向。这种价值与倾向促进纹样在设计制作及发展中一直保持装饰性、实用性及公益性,也使民族纹样的种类繁多、变化多样、内容丰富、蕴意美好。本文课题源自北京市科委项目,课题主要目的是解决民族纹饰图案匹配问题。通过匹配算法,找出与原民族纹饰图案相似的图案并显示出来。这些相似图案为设计师提供灵感,设计师通过创新将民族纹饰图案应用到现代设计中,让民族文化保持生命力。针对纹饰民族纹饰图案特点,本文经过实验选定形状上下文算法对民族纹饰图案做匹配,并针对算法中不适用于民族纹饰图案的部分提出改进办法。论文的主要工作介绍如下:1.针对民族纹饰图案色彩单一、像素较低、大小不一、具有旋转但形状特征明显的特点,选用SIFT与形状上下文算法对其做匹配。实验结果显示SIFT算法不能提取足够的特征点,匹配准确率较低,形状上下文匹配效果较好,但仍存在一些问题。最终选择基于形状上下文算法对纹饰图案进行匹配。2.针对简单形状上下文匹配算法准确率较低的问题,提出骨架特征与形状上下文描述子结合的形状匹配方法。该算法在轮廓特征点的基础上增加骨架特征点,使用两种特征点共同生成形状描述子进行匹配。在传统形状数据库上的测试结果表明,结合骨架特征点的形状上下文匹配算法在时间代价相同情况下,匹配准确率提高了 6%。3.针对形状上下文不具有旋转不变性而民族纹饰图案具有四个角度旋转变化的特点,提出了提取图案方向向量的方法。通过基于LBP旋转匹配图案方向向量,获得图案所需旋转角度。对图案进行旋转后匹配,得到最终匹配代价。在民族纹饰图案上测试本文算法,实验证明改进算法对民族纹饰图案具有四角旋转不变性,匹配准确率提高了 57%,能匹配出因旋转而无法找到的形似图案。且本文算法也适用于传统形状数据库。