принципы ПОСТРОЕНИя СЕМАНТИЧЕСКИХ АННОТАЦИЙ СОДЕРЖАНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

PRINCIPLES OF ANNOTATING THE IMAGE CONTENT

Е.Г. Соколова ([email protected])
Вычислительный центр Российской академии науким. А.А. Дородницына

М.В. Болдасов ([email protected])
Российский НИИ искусственного интеллекта

В статье обсуждаются принципы создания семантических аннотаций для описания содержания изображений сцен дискретных объектов, представленных фотографиями открытого пространства – городскими видами, пейзажами. Аннотации создаются на основе онтологии понятий данной предметной области в виде XML представлений. Аннотации описывают статическое содержание изображений, включая композицию изображения. Формализованные аннотации могут использоваться как для поиска информации, например, в библиотечных и музейных коллекциях изображений, так и для генерации естественно-языковых описаний изображений как общих, так и по запросу пользователя. В последние годы в интернет создаются информационные системы и каталоги для поиска информации в хранилищах, содержащих данные различной природы – тексты, изображения, звук.При этом поиск осуществляется по запросам на разных языках. Примером такой информационной системы является международная информационная сеть культурного наследия в Европе, созданная сообществом BRICKS (BRICKS, 2004). Система включает в себя поиск информации о музейных экспонатах, в том числе, о произведениях изобразительного искусства. Поиск информации об изображениях актуален также для музеев фотографий. Кроме поиска по библиографическим данным актуален поиск изображений по их визуальным параметрам и по содержанию изображения, т.е. по изображенным объектам.

Для описания содержания изображений в коллекциях используются три средства: текстовые аннотации на Естественном Языке (ЕЯ), ключевые слова и перечень объектов.

Текстовые аннотации имеют три недостатка: а) использование конкретного ЕЯ затрудняет межъязыковой поиск; б) выражения на ЕЯ часто неоднозначны; в) чтобы сравнить текст запроса на ЕЯ и поисковый образ требуются нетривиальные операции. Например, в (Emeljanov et al ., 2000) предлагается искать изображения по текстовым аннотациям, причем преодолевать вариативность анализа методом проведения эквивалентных трансформаций текста. Такой метод предполагает решение двух сложнейших задач – создание модулей синтаксического анализа и семантической интерпретации предложений произвольного текста, а также аппарата перифразирования предложений произвольного текста. Эти задачи пока остаются на стадии исследования.

Набор ключевых слов – наиболее простая и универсальная форма описания содержания документов, включая изображения. Такая форма используется повсеместно, в том числе и в BRICKS. Она позволяет преодолеть многоязыковость, задав соответствия между дескрипторами на разных языках. Обычно коллекция имеет свою, иногда частично структурированную, схему индексации (Hollink et al ., 2003). Однако ключевые слова задают только тематику документа, а не его содержание.

Перечень изображенных объектов используется в Государственной исторической библиотеке в Москве. Это более содержательное описание, чем ключевые слова, однако ононе позволяет искать группы объектов, находящихся в определенной связи друг с другом, например, двухэтажные загородные дома у реки, сидящий около стола человек в сюртуке и котелке и т.п. Расширение перечней объектов до связных семантических аннотаций содержания изображений позволило бы организовать поиск связанных объектов в массиве семантических аннотаций.

В статье представлены результаты исследования принципов построения формализованных семантических аннотаций для описания содержания изображений. Средствами описания являются понятия, обозначающиетипы объектов, отношения между объектами, а также свойства объектов и их значения. Понятия собраны в созданную авторами экспериментальную модель Онтологии понятий видимого мира.

Понятия онтологии являются элементами семантических аннотаций изображений, представленных в формализме XML. Материалом данного исследования послужили фотографии городской и сельской местности, природных ландшафтов, сделанные с земли или с небольшого возвышения – мост, гора, крыша дома и т.п., собранные разными людьми из разных источников - печать, интернет, домашний архив.

Семантика изображения

Изображения открытого пространства мы отнесем к классу изображений, который назовем «сцены дискретных объектов» (СДО). Этот класс характеризуется тем, что за изображением стоит структура изображенных объектов типа сетифреймов, организующая участвующие в нем объекты в некую рациональную сцену. Эта сцена может быть описана в терминах объектов и значений их свойств, а также пространственных отношений между объектами. Создавая семантическую аннотацию изображения мы пользуемся понятиями, которые используют люди, описывая изображение на ЕЯ. Т.е. обсуждаемые описания антропоцентричны

Опыт показывает, что разные люди, описывая картинку, обращают внимание на разные объекты, поэтому ЕЯ описания одной и той же фотографии разными людьми могут существенно различаться, т.е. описания картинок, составленные людьми, субъективны. Вот, например, два описания содержания фотографии, представленной на рис. 1:

(Описание 1) На картинке показан летний день после грозы.

На переднем плане – река. Судя по точке съемки, снимок сделан с лодки или с моста. Берега ровные, может быть, это не река, а канал. Гроза, скорее всего, или вот-вот начнется, или только что закончилась: в затянутом тучами небе видны просветы, трава подсвечена солнцем. На небе видна радуга.

Слева на берегу стоит большой трехэтажный дом с красной крышей.

(Описание 2) На картине изображен деревенский пейзаж: река, ее два берега, серое небо. На левом берегу реки стоит небольшой белый домик. Других домов не видно, домик одиноко стоит посреди зеленых деревьев. Около левого берега стоит лодка. Сквозь серые облака пробивается разноцветная радуга.

В Описании 1 дом назван «большим», видимо автор думал о загородных домах, для которых трехэтажный дом - большой. В Описании 2 этот же объект назван «небольшим домиком». Возможно автор горожанин и для него все загородные дома – небольшие. В Описании 2 среди изображенных объектов упоминается лодка у левого берега, в Описании 1 – нет. Оба описания, начав с представления картины, далее перечисляют объекты, начиная с реки, которая занимает центральное место на картине. Но дальше реализуются противоположные стратегии: в Описании 1 обсуждается небо и кончается домом, ав Описании 2 начинается с дома и кончается небом.

Задача создания максимально объективного описания в виде семантической аннотации предполагает перечисление по возможности всех изображенных объектов, потенциально интересных пользователю с опорой на объективные данные разных видов, в частности:

– реальный относительный размер объекта на изображении, например, часть площади изображения, занимаемая объектом по отношению к площади всего изображения или другого объекта;

Перспективу - уменьшение размера объектов при удалении от наблюдателя;

Знания об устройстве, относительных размерах (например, в сравнении с размером человека) и функциональности объектов.

Различия в описаниях, приведенных в предыдущем примере, связаны с выбором разных стратегий изложения и с тем, что разные люди опирались при описании картинки на разные знания о ее предметной области (ПО). Поэтому можно считать, что описания картинки объективноотносительно ее ПО. ПО «открытое пространство» мыпредставляем в Онтологии.

Онтология

В предлагаемой модели онтологии представлены понятия, используемые для описания объектов, составляющих изображения открытых пространств, с перечислением различаемых человеком типов и свойств объектов и отношений между ними. Понятия онтологии задаются ее статьями. Статья онтологии состоит из следующих разделов:

заголовок – сопоставление понятию онтологии слова-идентификатора, которое обозначает тип объектана изображении(например, понятия дом стена, человек, фотография );

неформальное определение – текстовое описание на ЕЯ содержания данного понятия ;

род – понятие данной онтологии, которое является родовым по отношению к данному;

вид – перечисление понятий данной онтологии, которые являются видовыми по отношению к данному;

значения атрибутов, которые фиксированы в статье онтологии для данного понятия,

онтологические отношения – представляют знания об устройстве и функциональности объектов, а также о типичном расположении объектов,(например, часть, место ) ;

устойчивые визуальные свойства самого изображения объекта, например, образ, текстура, форма, цветовая гамма, пока указываютсятолько иногда в виде неформальнго комментария. Увеличение интереса и попыток создания онтологии семантики изображения, например, (Hunter, 2001), (Beloozerov et al ., 2005), в будущем позволяют надеяться на развитие исследований по распознаванию объектов на изображении.

Онтология содержит иерархию понятий открытого пространства для построения аннотаций содержания изображений. Ее статьи полностью независимы от языковой семантики, поскольку содержат понятия, представленные образами. В корне онтологии три типа понятий: - изображение, отношение, атрибут. Изображение – это самое общее понятие, которое включает и саму картинку и ее части и типы объектов реального мира, изображенные на картине. Ниже приводится несколько статей онтологии.

Отношения включают онтологические и пространственные отношения . Пространственные отношения (например, справа, выше ), передают взаимное расположение объектов на изображении с точки зрения наблюдателя. Онииспользуются в описаниях сцен – семантических аннотациях изображений.

Атрибуты описывают свойства и состояния объектов. Информация о состоянии может быть получена в результате анализа зрительного образа, например, стоящий (человек), сидящий (кошка, птица) . Таким образом, типы атрибутов расширены по сравнению с тем набором, который обычно используется в семантических исследованиях. Кроме «классических» свойств или атрибутов, например, цвет, размер , к атрибутам отнесены понятия, обычно выражаемые глаголами, например, бегущий . В Онтологии они представлены как значения атрибута типа объекта поза .

Корневым объектом онтологии является понятие «изображение»:

(ИЗОБРАЖЕНИЕ

(ОПРЕДЕЛЕНИЕ («Изображение как единство носителя и содержания»))

(РОД (*))

(ВИД (ИЗОБРАЖЕНИЕ-НОСИТЕЛЬ ИЗОБРАЖАЕМОЕ)))

(ИЗОБРАЖЕНИЕ-НОСИТЕЛЬ

(ОПРЕДЕЛЕНИЕ ("Изображение как совокупность пикселей"))

(РОД (ИЗОБРАЖЕНИЕ))

(ВИД (ФОТОГРАФИЯ КАРТИНА))

(ЧАСТЬ (ГРАНИЦА-ИЗОБРАЖЕНИЯ ЧАСТЬ-ИЗОБРАЖЕНИЯ (центр, левый верхний угол и др.) ЛИНИЯ ФРАГМЕНТ-ИЗОБРАЖЕНИЯ))

(ИЗОБРАЖАЕМОЕ

(ОПРЕДЕЛЕНИЕ ("Воспринимаемое зрением изображение на плоской поверхности - картине, фотографии, как содержание – конфигурация представленных объектов."))

(РОД (ИЗОБРАЖЕНИЕ))

(ВИД (ОТКРЫТОЕ-ПРОСТРАНСТВО (пейзаж)

ЗАМКНУТОЕ-ПРОСТРАНСТВО (бытовая сцена)

ИЗОБРАЖЕНИЕ-ПРЕДМЕТА (натюрморт)

ИЗОБРАЖЕНИЕ-ЧЕЛОВЕКА (портрет) СПЕЦИАЛЬНОЕ-ИЗОБРАЖЕНИЕ (медицинский, например, цитологический, препарат, фотография поверхности Земли из космоса)))

(ЧАСТЬ (ГЕО-ОБЪЕКТ ОБЪЕКТ))

(ГЕО-ОБЪЕК Т

(ОПРЕДЕЛЕНИЕ "объекты планетарного масштаба, которые онтологически присутствуют на любом изображении открытого пространства")

(РОД (ИЗОБРАЖАЕМОЕ))

(ВИД (ПОВЕРХНОСТЬ-ЗЕМЛИ НЕБО ГОРИЗОНТ))

(ПОВЕРХНОСТЬ-ЗЕМЛИ

(ОПРЕДЕЛЕНИЕ ("Часть открытого пространства, на которой располагаются все ОБЪЕКТЫ))

(РОД (ГЕО-ОБЪЕКТ))

(ВИД (СУША ВОДА))

(ЦЕЛОЕ (ОТКРЫТОЕ-ПРОСТРАНСТВО))

Классификация объектов включает все, что может находиться на изображении – дома, водоемы, дороги, газоны, машины, растения, солнце, и т.д. В описаниях содержания картин использовалась общеязыковая онтология WordNet (WordNet), например, (Hollink et al .). В нашей онтологии меньше понятий, чем в общеязыковых онтологиях, например, нет абстрактных понятий типа идея, судьба, умный, и т.п., но могут быть абстрактные атрибуты типа возраст , поскольку они связаны с внешним видом объекта на изображении. В ней также отсутствуют глаголы, значения которых в небольшой степени покрываются значениями атрибута поза . Эти ограничения естественны – они накладываются визуальным способом восприятия мира человеком в естественных условиях.

В WordNet уже содержатся многие понятия, которые необходимо включить в онтологию открытого пространства. Однако описывающие их статьи не могут быть просто скопированы. WordNet следует философской традиции (Vossen , 2003), т.е. умозрительного, а не визуального созерцания мира. Они содержатмного лишней информации и не содержат некоторой нужной информации. Например, из семи значений существительного Earth (земля) в WordNet только два соответствуют нужным нам понятиям, это:

[ S: (n) earth, ground (the loose soft material that makes up a large part of the land surface) "they dug into the earth outside the church" ].

[ S: (n) land, dry land, earth, ground, solid ground, terra firma (the solid part of the earth"s surface) "the plane turned away from the sea and moved back over land"; "the earth shook for several minutes"; "he dropped the logs on the ground"]

Первое обозначает землю как материал, например, куча земли . Второе оказывается слишком размытым, в частности, приведенный в WordNet пример употребления:

“ has instance

S: (n) America (North America and South America and Central America) “

может относиться к ПО «съемки из космоса», но никак не с земли. Указанные непосредственные видовые понятия второго значения, включающие такие релевантные для ПО «открытое пространство, видимое с земли» понятия как:

S: (n) beachfront (a strip of land running along a beach) S: (n) coastal plain (a plain adjacent to a coast),

иопосредованно:

S: (n) forest, woodland, timberland, timber (land that is covered with trees and shrubs),

не включают многие релевантные понятия, например, дорога, газон и т.п. а также все водоемы (вода)– река, море, бассейн и т.п., которые тоже представляют видимую человеком поверхность Земли. Многие из этих понятий представлены в WordNet своим функциональным аспектом и,таким образом, не содержат указания на то, что это поверхность Земли, например, дорога:

S: (n) road , route (an open way (generally public) for travel or transportation)

S: (n) road (a way or means to achieve something) "the road to fame"

Наша онтология ближе к онтологиям, решающим задачи, связанные с представлением значений конкретного текста. К ним относятся, в частности, онтологии для машинного перевода, основанного на знаниях (Knowledge Based Machine Translation (KBMT)), например, (Nirenburg, Raskin, 2004). Отличительной чертой таких онтологий является наличие синтагматических семантических отношений – тех, которые передают взаимосвязи объектов в описаниях. Это актантные отношения типа Actor, Goal, отношения между объектами, например, Localisation и др. Наши описания представляют «до языковую» картину. Онине содержат предикатов и отношений с участниками, но содержат онтологические и пространственные отношения, например, часть, место, выше, справа .

В начальной версии Онтологии, составленной для 20 изображений, имеется до 20 атрибутов, 10 отношений и 100 объектов.

Описание сцены понятиями онтологии

В описании сцены понятиям онтологии сопоставляются их экземпляры – объекты, прототипы реальных участников сцены. Объекты связаны отношениями.

Использовать аппарат концептуальных (онтологических) отношений для описания содержания и, в частности, сцен, предложила Н.Н. Леонтьева (Леонтьева, 2006). Например, следующий набор из двух концептуальных отношений с заполненными слотами:

место (дорога, машина)

справа (машина, человек)

описывают сцену, которая может быть выражена на ЕЯ разными способами, например, «На дороге находится машина. Справа от нее находится человек», или «На дороге стоит человек. Слева от него - машина». Предикат «стоять» для описания данного представления могут быть получены на основе информации о позе человека.

Аннотация изображения антропоцентрична, т.е. ориентирована на те понятия, которыми пользуется человек для описания изображений. Человек воспринимает изображениесразу и целиком и понимает, как структурировано его содержание. Описание на ЕЯ обычно начинается с общей характеристики изображения, например, в (Описании 1) – «летний день после грозы», в (Описании 1) – «деревенский пейзаж». Такая общая характеристика является результатом мгновенного обобщения и оценки сцены человеком. Однако автоматической системой она может быть дана только после подробного анализа семантической аннотации. Наши аннотации включают по возможности все изображенные объекты, в которых может быть заинтересован пользователь, их атрибутов и отношений.

Описывая изображение, человек объединяет изображенные объекты в группы в соответствии с понятой им композицией. Для описания композициибудем использовать те понятия, которые использует человек. Типичным способом отражения композиции является использование планов(layer ) изображения.Планы – это группы объектов, находящиеся приблизительно на равных расстояниях от наблюдателя. Понятие планов используется практически во всех описаниях фотографий. Последний, самый удаленный от наблюдателя план является общим фоном (например, небо, стена или лес). Так, на фотографии, представленной на рис. 2 прозрачная надпись «Rosfoto Image collection» расположена на переднем плане, тротуар и на нем идущий человек находятся на втором плане, фоном является стена.

Планы незримо проводят горизонтальные линии на изображении, на которых располагаются группы приблизительно равноудаленных от наблюдателя объектов. Планы могут использоваться для оценки размеров объектов с учетом перспективы. Кроме планов для описания совокупностей объектов используются множественные объекты,такие как лес, и группы - объекты, подчиняющие себе в аннотации другие объекты, например, группалюдей (человек-1, человек-2, … человек-n), дом (крыша, окна, двери). Между корнем группы, например, дом и подчиненными ему объектами, например, крыша, могут существоватьонтологические отношения, в данном случае, часть . Пространственные отношения могут устанавливаться с отдельными объектами группы и с группой целиком.

Объекты играют разную роль в описании содержания изображения. Большие объекты (обычно гео-объекты), вытянутые в направлении взгляда наблюдателя, например, дорога, река (см. рис. 1), могут участвовать в формировании композиции изображения. Обычно такой объект расположен близко к центру изображения и делит его на три части – сам объект, объекты справа и слева от него. На рис. 1 это река (или канал), левый берег и правый берег. Групповые объекты могут также организовываться по планам, например, в описании содержания изображения на рис. 1 левый берег можно разделить на три плана: берег с крутизной 20%, поросший травой, на нем дом в три этажа с красной крышей, дерево слева от него (1 план);деревья (2 план);берег, покрытый песком с крутизной 5%, деревья на нем и лодка на воде у берега (3 план). Небо с радугой относится к фоновому плану всего изображения.

Цель аннотирования - не создание абсолютно полного описания, а представление тех объектов и отношений между ними, которые могут заинтересовать пользователя. В том случае, если описание оказалось недостаточно подробным, аннотация может уточняться. Это не потребует полной переделки аннотации. Например, могут добавляться атрибуты и зависимые объекты в групповой объект, что не затрагивает остальную часть изображения. В описание могут быть введены числовые характеристики, например оценки размера объекта, крутизны берега или скалы, как это сделано выше.Ниже приведено XML примерное представление содержания фотографии, представленной на рис. 1:

xml version="1.0" encoding="windows-1251" ?>

- < picture id =" picture1 ">

< v-object concept =" РЕКА " id =" river-1 " />

- < left-v-object concept =" БЕРЕГ " id =" shore-1 ">

- < layer id =" layer-1 ">

< property concept =" ПОКРЫТИЕ " meaning =" ТРАВА " />

< property concept =" КРУТИЗНА " meaning =" 20 " />

- < object concept =" ДОМ " id =" house-1 ">

< property concept =" ЦВЕТ " meaning =" белый " />

- < object concept =" КРЫША " id =" roof-1 ">

< property concept =" ЦВЕТ " meaning =" КРАСНЫЙ " />

object >

- < object concept =" РЯД - ОКОН " id =" floo-1 ">

< property concept =" КОЛИЧЕСТВО " meaning =" 3 " />

object >

< object concept =" дерево " id =" tree-1 " />

object >

layer >

- < layer id =" layer-2 ">

- < object concept =" ДЕРЕВО " id =" trees-1 ">

< property concept =" КОЛИЧЕСТВО " meaning =" SOME " />

object >

layer >

- < layer id =" layer-3 ">

< property concept =" ПОКРЫТИЕ " meaning =" ПЕСОК " />

< property concept =" КРУТИЗНА " meaning =" 5 " />

- < object concept =" ЛОДКА " id =" boat-1 ">

< property concept =" ЦВЕТ " meaning =" БЕЛЫЙ " />

object >

layer >

left-v-object >

- < right-v-object concept =" БЕРЕГ " id =" shore-2 ">

< property concept =" ПОКРЫТИЕ " meaning =" ЗАРОСЛИ " />

right-v-object >

- < layer-last id =" layer-last-1 ">

< object concept =" ЛЕС " id =" forest-1 " />

- < object concept =" НЕБО " id =" sky-1 ">

- < object concept =" ОБЛАКО " id =" cloud-1 ">

< property concept =" КОЛИЧЕСТВО " meaning =" SOME " />

object >

< object concept =" РАДУГА " id =" rainbow-1 " />

object >

layer-last >

- < relations >

< relation type =" слева " domain =" house-1 " range =" tree-1 " />

< relation type =" контакт " domain =" shore-1 " range =" boat-1 " />

relations >

picture >

Заключение

В статье сформулированы принципы создания семантических аннотаций содержания изображений. Показано, что следуя антропоцентрическому принципу можно создать семантическую аннотацию содержания изображения на основе онтологии понятий данной ПО. Средствами описания являются также группирование объектов, установление между ними пространственных отношений и использование атрибутов, представляющих, в частности, некоторые физические свойства объекта на изображении, например, крутизна (берега, скалы). Аннотация позволяет уточнять свойства и состав объектов, добавляя свойства и объекты – члены группы объектов или части объекта. Аннотации могут использоваться для информационного поиска и для поиска новой информации в массивах изображений , а также для автоматической генерации описаний изображений на ЕЯ. Онтология предусматривает возможность сопоставления понятиям устойчивых визуальных свойств изображенных объектов. Это позволило бы в последствии исследовать возможности распознавания объектов на изображениях и предложить формализацию правил для построения семантических аннотаций содержания изображений.

Работа выполнена при частичной поддержке Российского гуманитарного научного фонда, грант 04-04-00185а и Российского фонда фундаментальных исследований, грант 04-07-90187в.

Список литературы:

1. Леонтьева Н.Н. Автоматическое понимание текста: системы, модели, ресурсы. М.: «Академия», 2006 .

2. Beloozerov N.V., Murashov D.M., Trusova Yu.O., Yanchenko D.A . Searching for solutions in the image analysis and processing knowledge base // Pattern recognition and image analysis: Advances in mathematical theory and application. – MAIK “Nauka/Interperiodica”, 2005. – Vol. 15, No.2. –P. 361-364.

3. BRICKS Project. Building resources for Integrated Cultural Knowledge Services © 2004. // European Commission Sixth Framework Programme(http://www.brickscommunity.org/)

4. Emeljanov G.V., Krechetova T.V., KurashovaE.P. Tree grammars in the problems of searching for images by their verbal descriptions // Pattern recognition and image analysis. – 2000. Vol. 10, N4. P.520-526.

5. Hollink L., Shreiber G., Wielemaker J., Wielinga B . Semantic annotation of image collections // S. Handschuh, M. Koivunen, R. Dieng, and S. Staab, editors, Knowledge Capture 2003.Proceedings Knowledge Markup and Semantic Annotation Workshop , Florida , USA , October 2003. P. 41-48. Также доступна в интенет:

6. http://www.cs.vu.nl/~guus/papers/Hollink03b.pdf

7. Hunter J . Adding multimedia to the semantic Web – building an MPEG-7 ontology // Proceedings of International Semantic Web Working Symposium (SWWS), Stanford, July 30 - August 1, 2001

8. ( http://archive.dstc.edu.au/RDU/staff/jane-hunter/semweb/paper.html) .

9. Miller G. WordNet: a lexical database for English. Communications of the ACM, 38(11):39-41. WordNet: (http://wordnet.princeton.edu/)

10. Nirenburg, S., Raskin, V . Ontological Semantics // Language, Speech, and Communication. -MIT Press, 2004.

11. Vossen P. Ontologies // The oxford handbook of computational linguistics. Ed. by R. Mitkov, Oxford univ. Press. 2003. p. 464-482.

В Сети появилось несколько вариантов салона обновленной Lada Vesta. Изображения в одном из своих видео показал блогер VsyakoRazno . По информации его подписчика, который и прислал рендеры, эскизы были сделаны в рамках питерской закрытой презентации для дилеров АвтоВАЗа. На мероприятии проходило обсуждение проекта Lada Vesta 2020 модельного года.

Ранее "РГ" салон обновленной Lada Vesta, но изображение не отличалось четкостью, теперь же рендеры стали доступны в более высоком качестве.

Появилась возможность рассмотреть в деталях сразу два варианта исполнения интерьера. Первый выполнен в черно-оранжевом стиле, второй - в черно-бежевом. Стоит отметить, что это возможные варианты нового салона, которые дают общее представление об изменениях в будущей модернизации.

Lada Vesta после фейслифта получит полностью новые переднюю панель, дверные карты и центральный тоннель пола. Особенностью салона станет огромный "парящий" планшет мультимедийной системы, который объединен с блоком климатической установки. В нижней части центральной консоли предусмотрена большая ниша для смартфона (будет доступна опция беспроводной зарядки).

Изменен дизайн рычага механической коробки, а возле закрытой секции с подстаканниками, как на автомобилях классом выше, можно заметить кнопку электронного ручника и, предположительно, шайбу-селектор выбора режима движения Lada Ride Select. Сиденья и подлокотник остались прежними, зато руль изменился по дизайну и стал меньшего диаметра, комбинация приборов теперь с двумя колодцами и большим дисплеем бортового компьютера. Изменилась также форма дефлекторов, ручек открывания дверей и декоративных элементов.

Фото: скриншот с www.youtube.com

Помимо абсолютно нового интерьера, по канонам фейслифта Lada Vesta 2020 получит свежий экстерьер - новые бампера и решетку радиатора, иной рисунок передней оптики и задних фонарей, а также диски с измененным дизайном.

Появление модернизированной Lada Vesta Facelift ожидается в 2020-ом году, а не в следующем году, как об этом сообщалось ранее.

Напомним, в конце 2019 года Lada Vesta получит вариатор Jatco JF015E японского производства. Известно, что АвтоВАЗ активно ведет работы по проекту Lada Vesta FL, а это значит, что новая коробка дебютирует уже на фейслифтинговой модели.

К 2020-му году моторная гамма Vesta будет представлена тремя силовыми агрегатами, и таким же количеством коробок. Вазовские 1,6 и 1,8-литровые двигатели мощностью 106 и 122 л.с. соответственно никуда не денутся, к ним добавится 114-сильный "ниссановский" мотор HR16 объемом 1,6-литра. На выбор будет доступна 5-ступенчатая "механика" (МТ), а также "робот" (АМТ) и вариатор (CVT).

Напомним, серийное производство Lada Vesta стартовало в сентябре 2015 года на заводе "Lada Ижевск". На сегодняшний день семейство состоит из седана Vesta, универсала Vesta SW, их "кросс" модификаций, а также битопливной Vesta CNG. Ожидается появление "заряженных" и . В гамму двигателей входят два вазовских атмосферника объемом 1,6 и 1,8 л, первый развивает 106 л.с., второй - 122 л.с. Двигатели агрегатируются с 5-ступенчатой механической коробкой передач или автоматизированной механической трансмиссией.

Исследования взаимосвязи оптических и семантических свойств изображений

^ Investigations of relationship between optical and semantic properties of images
Цель – изучить взаимосвязь оптических и семантических свойств изображений в задачах классификации объектов. Для достижения цели применили электрофизиологические методы - когнитивные вызванные потенциалы, их амплитуды, во многом определены физическими свойствами стимулов. Поэтому применили методы иконики - цифровой обработки и синтеза изображений. Синтезировали 90 тестовых изображений. Из них половина принадлежала к одному классу объектов, а другая к другому, т.е. имели разное семантическое значение для наблюдателя. Затем использовали оптимальную для наших задач полосовую вейвлетную фильтрацию в высоко - и в низкочастотном диапазонах. Получили два набора тестов. Спектр 90 изображений был сдвинут в область высоких и у этих же 90 изображений в область низких пространственных частот. Изображения предъявляли на профессиональном электронно-лучевом мониторе «Sony». Осуществили коррекцию гамма функции экрана. Для регистрации когнитивных вызванных потенциалов применили энцефалограф «Мицар-ЭЭГ-201». Обработку осуществляли с помощью программы WinEEG. Электроды располагали по системе 10-20. Наблюдатели – 43 добровольца были в возрасте от 20 до 38 лет. На основании вычисления статистической значимости компонентов от характеристик стимуляции, установили достоверные различия по амплитуде компонентов когнитивных вызванных потенциалов на стимулы, отличающиеся пространственно-частотному диапазону практически во всех отведениях. При задаче наблюдателю различать стимулы по семантике, и осуществлять сравнение откликов на стимулы, тоже отличающиеся по семантике, нами были выявлены отличия амплитуд вызванных потенциалов во фронтальной и в височной коре. Если изменить задачу перед наблюдателем - отличить размытые изображения от не размытых, но при обработке сравнивать отличия амплитуд когнитивных вызванных потенциалов на стимулы, отличающиеся по семантике, то по амплитуде будут выявлены отличия в теменной и в височной коре. Выводы: установлено разное соотношение амплитуды и фазы основных компонентов когнитивных вызванных потенциалов в разных отведениях, на стимулы, имеющие разное семантическое значение и имеющие разные оптические характеристики (пространственно-частотный спектр). С помощью изменения задачи поставленной перед наблюдателем удалось идентифицировать параметры компонентов когнитивных вызванных потенциалов, отражающих оптические и отражающие семантические свойства изображений.

^ Музыченко Я.Б.

СПб НИУ ИТМО

Гномоны и мегалиты: художественные символы или визирные устройства?

Gnomons and Megaliths: art-objects or viewfinder devices?
Гномоны являются первыми оптическими инструментами для осуществления ориентации в пространстве и во времени. Они использовались и как стационарные сооружения, и как переносные устройства. Назначением гномонов было фиксирование во времени особых астрономических событий, определяемых расположением Солнца на небосводе, и определение текущего времени с точностью до нескольких минут.

Известны изображения жрецов Междуречья, держащих шесты с кольцеобразными предметами. Символы Солнца и Луны, изображенные там же, позволяют трактовать эти приспособления как визирные устройства, в виде замкнутой или полузамкнутой апертуры, укрепленной на высоком стержне. Такого рода приспособления, как правило, являлись символами богов, что указывает на ту важнейшую роль, которую придавали древние наблюдению за небом. Разнообразие символических посохов и носимых на шестах знаков и их определенные формы не оставляют сомнений в их предназначении для визирования астрономических объектов.

Шумерские стержни с загнутыми вверх концами напоминают египетские изображения инструментов для астрономических наблюдений, состоявших из полукруглого элемента, помещенного между “рогами” на вершине высокого шеста. Поскольку наблюдения за Солнцем были одним из центральных таинств египетской религии и важным занятием ее жрецов, то неудивительно, что изображения древнеегипетских богов и богинь часто включали в себя символы различных визирных устройств. Солнечный или лунный диски в сочетаниях с серповидными, рогообразными или ступенчатыми элементами украшали их головные уборы. Древнеегипетские U-образные головные уборы обычно трактуют как рога коровы или тельца.

Характерным примером визирных устройств может служить знаковая символика минойцев и карфагенян. Декоративные украшения минойских «рогатых» алтарей с двойными топорами-лабрисами указывают на их очевидные визирные истоки. Они повторяют форму визирных апертур Египта и Междуречья, а использование лабрисов в качестве маркеров придают им угловую точность в ориентации

Период архаики стал временем появления переносных систем визирования. Если гномоны являются достоверным примером древних приспособлений для визирования, то по поводу других визирных устройств, изображения которых дошли до наших дней, можно строить лишь догадки. Со временем такие приспособления утратили свою визирную функцию, сохранившись лишь как декоративный элемент. В докладе рассматривается возможное использование символов древних культур в качестве первых визирных приспособлений.

^ Нестерук А.В.

Университет Портсмута, Англия

Космология и оптика: к истории одного эксперимента

Cosmology and Optics: the history of one experiment
Современная космология учит, что наблюдаемое вещество Вселенной, то есть то, что излучает в возможном для приема в оптическом и радиодиапазоне длин волн, составляет всего 4 % всей массы Вселенной. Человек живет в островке видимого им света от объектов окружающего мира. Вселенная «темна» и «скрыта» не только из-за форм материи, которые не взаимодействуют ни с чем. Но Вселенная «видима» лишь до определенного момента в далеком прошлом, когда она стала прозрачной для света. Полоса времени, которая отделяет все, что мы видим от того, из чего это «видимое» образовалось, называется Эпохой отделения вещества от излучения. Мы способны принять сигналы из прошлого Вселенной только после этой Эпохи. Может ли космология надеяться на изучение физических процессов из времен «Большого взрыва»?

Теоретически можно оптическими методами уловить сигналы «невидимых» гравитационных волн, пришедших из прошлого, из-за оптического горизонта. Идея проста: гравитационные волны вызывают микроскопические девиации «геодезических линий», которые можно обнаружить с помощью лазерного интерферометра, если его зеркала находятся в гравитационном поле в состоянии свободного падения и по мере проявления процесса девиации может быть обнаружено относительное смещение зеркал интерферометра. Для экспериментальной проверки этого в ГОИ им. С.И. Вавилова в начале 80-х годов ХХ века была предпринята попытка построить неравноплечий интерферометр с длиной оптического хода 750 метров. Задержка сигнала на такой базе вследствие прохождения гравитационной волны могла позволить обнаружить относительное смещение зеркал ~10 -15 , но при этом требовалась стабилизация частоты излучающего лазера на том же уровне, что в те годы было практически неразрешимо. Опыт подобных экспериментов отсутствовал не только в СССР, но и за границей. ГОСТы на изготовления зеркал для многопроходной системы интерферометра не гарантировали плоский профиль их поверхности с точностью 10 5 . Флуктуации воздуха в оптическом волноводе должны были быть сведены до уровня, невозможного для откачивающих насосов тех лет. В итоге, уровень технологической точности и явная недостаточность финансирования (а сегодня цена подобных проектов выше в 40 раз) сделали нереализуемым этот амбициозный опыт. Но первая попытка создать детектор гравитационных волн показала объем требуемых работ и то, что прогресс оптики зависит от задач не только оптической астрономии, но и теоретической космология. «Ненаблюдаемая» физика становится двигателем и вдохновителем науки о свете и его «видении».

^ Новиков Г.И.

Зрительные механизмы преобразования оптической информации в команды управления движениями глаз

Visual Mechanisms of Optical Information Transform in to the Commands of Eye Movement Control
С целью исследования механизмов фовеации (наведении взора на цель) были проведены электрофизиологические эксперименты, сочетающие как традиционные методики исследования характеристик рецептивных полей при оптической стимуляции, так и приёмы изучения нейрофизиологии движений глаз. Подкорковые зрительные центры млекопитающих известны как ключевые глазодвигательные структуры, инициирующие саккадические движения глаз. В работе на основе экспериментальных электрофизиологических данных автором сформирована концепция механизмов преобразования оптической стимуляции в команды управления движениями глаз в этих структурах. В качестве экспериментальной модели выбрано верхнее двухолмие кошки, имеющее прямые входы от ганглиозных клеток сетчатки в поверхностные слои и одновременно содержащее нейроны в глубоких слоях, имеющие собственные двигательные поля. Пространственно-временные характеристики рецептивных полей зрительных нейронов экспериментально обычно анализировали у полностью обездвиженного животного. Движения глаз в таком случае невозможны. Выход из этой драматической ситуации был сделан группой исследователей реализовавшими способ иммобилизации одного их глаз животного, осуществлённый путём изящной хирургической операции по перерезке глазодвигательных нервов. Содружественный характер движений глаз учитывался при проведении экспериментов и привёл к повторяющимся и неожиданным результатам. На обездвиженном глазе исследовали дирекциональные дирекциональные и ориентационные характеристики рецептивных полей одиночных нейронов, на другом – регистрировали движения глаз. При сопоставлении результатов проведённых экспериментов обнаружили, что локальная электрическая микростимуляция нейронов, имеющих выраженную дирекциональную настройку, вызывает движения глаз параллельного типа, при котором направление движений глаз не зависит от его исходного положения. При электрической стимуляции нейронов, не обладающих дирекциональными свойствами, возникали движения глаз целенаправленного типа, в которых направление движения зависело от исходного положения глаза. Направление движения объекта определяет характер непроизвольных саккад и является организующим элементом механизма фовеации появляющихся на периферии новых объектов. Предложена возможная модель таких пребразований в рамках математической теории множеств.

^ Новиков Г.И.

Институт физиологии им. И.П. Павлова РАН

Три основных типа карт движений глаз вызываемых локальной электрической стимуляцией подкорковых структур мозга.

Three main type maps of eye movements induced by local electrical microstimulation of subcortical zones of the brain
Ключевой вопрос в организации движений глаз является изучение взаимосвязи оптического, зрительного пространства и организации движений глаз, обеспечивающих перевод взора на область интереса в окружающем мире. Для решения этой фундаментальной проблемы в электрофизиологических исследованиях на кошке при электрической стимуляции проекционных зон подкорковых структур мозга кошки зарегистрированы три основных паттерна движений глаз, называемых картами движений глаз. Количественно исследованы временные и пространственные характристики этих движений глаз. При электрической стимуляции движения глаз были содружественными и имели упорядоченный характер. Тип карты зависел от ретинотопических координат стимулируемого локуса верхнего двухолмия кошки. Направление движений глаз, зарегистрированных при стимуляции нейронных пулов, расположенных в периферических зонах ретинотопиеских проекций, всегда соответствовало направлению от центральной части сетчатки к центрам периферических рецептивных полей стимулируемых нейронов. Центры перекрывающихся рецептивных полей в регистрируемых и стимулируемых пулах совпадали.

К первому типу движений (35% от общего числа) отнесены карты движений глаз, имеющих параллельные траектории. Направление движений в этом случае не зависело от положения глаз в орбите в момент стимуляции. Мы их обозначили как карты «параллельного» типа.

Ко второму типу карт (42%) отнесены карты движений глаз, в которых траектории движений сходились к некоторой области – зоне «цели». Этот тип был обозначен как «целенаправленные».

К третьему типу были отнесены карты движений глаз, в которых движения были направлены в от периферических проекционных областей сетчатки к её центральной части. Мы обозначили этот тип карт как «центрированные».

Каждый из трёх типов карт движений глаз во многом определяется не только ретинотопическими проекциями в область стимуляции соответствующей подкорковой структуры, но и связан с дирекциональными характеристками рецептивных полей стимулируемых нейронов.

Полученные данные позволяют моделировать и тем самым объяснить нейрофизиологические механизмы фовеации и зрительного внимания.

^ Окладникова Е.А.

РГПУ им. А.И. Герцена

Космология в петроглифах: небесные объекты в наскальном искусстве Евразии (семантический анализ)

Cosmology in petroglyphs: selestial objects in the rock art of Eurasia (semantic analysis)
Прикладная оптика имеет длительную историю. Её развитие было немыслимо без: 1) наблюдений за звездами, 2) вне становления космологии как системы научных воззрений. К каменному веку относится постоянно совершенствовавшие визуально-оптические методики изучения окружающего мира. Наблюдения за небесными светилами нашли выражение в таких изобретениях как: палеокалендари, магические предметы («волшебных» китайских зеркалах, хрустальных магических сферах, магических кристаллах, шаманских бубнах и др.), многочисленных археологически зафиксированных процесса (например, погребении усопших с ориентаций тел в соответствии со странами света), артефактах разного типа, которые ныне составляют предметное поле астроархеологии. Инструментами полеокалендарных счислений были кромлехи, менгиры, стелы, «шаманские кольца, сейды и их разновидности, каменные лабиринты, а в определенном смысле, скалы и полости гротов и пещер с наскальными рисунками.

Основными памятниками каменного века, которые сохранили свидетельства визуальных наблюдений охотников каменного века за движением небесных тел, являются: палеолитические пещеры Франко-Кантабрийского района. Серия уникальных скальных храмовых комплексов на территории Сибири, Забайкалья и Приамурья, которые располагаются под открытым небом, была обнаружена в процессе археологических исследований в ХХ веке (гора Калбак-Таш на Алтае (использовалась как астрономическая обсерватория, на поверхности сохранились рисунки космологического содержания и небесные знаки-символы); Средненюкжинская писаница в Приамурье (грандиозная космологическая композиция с изображениями солнца, луны, звёзд); грот Ак-Баур (Западный Казахстан).

Выводы: Оптические наблюдения, их непосредственные объективные результаты подвергались мистичному переосмыслению и становились материалом для формирования разнообразных мифопоэтических и мистических космологических традиций древности. Объективно наблюдаемые с помощью простейших астрономических инструментов небесные явления, включая: солнцестояния, затмения, движение комет и др. получали не только мифологическое переосмысление, но художественное воплощение в памятниках древнего искусства.

^ Орлов А.В.

Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики

Оптика в России в 1890-е – 1905 гг.
Оптика в России в период 1890 г. и до 1905 года выражалась в широком, сравнительно, распространении. Уровень этого распространения зависел, главным образом, от потребления оптических средств в кругах специалистов и учёных. Офтальмология – глазная оптика явилась одной из самых ярких отраслей, где успехи отечественной оптики оказались наибольшими в сравнении с другими отраслями. Однако, не было ни одной отрасли применения, в которой оптика самостоятельно бы развивалась своим оригинальным путём, кроме пожалуй той же офтальмологии, о которой можно оговориться. Микроскоп, уже завоевавший к себе мировое внимание, находил и в России повсеместное применение, хотя и это применение и ограничивалось научной и специально-исследовательской средой (медицина, биология, химия). Микроскоп для этого времени считался высшим достижением технической оптики. Наряду с микроскопией всё более заметное развитие происходило в области фотографии. Работа фотокамеры уже прочно вошла в бытовую жизнь многих россиян, фотография имела неизменный успех. За фотоделом надо признать совершенно особое место в развитии оптики в России. И именно в этой области, фотопортрета. российские любители достигали таких высот, которые ничем не уступали западным достижениям. Даже, наоборот, фотография развивалась в России очень оригинально и в лице отдельных её любителей оказывалась на уровне научного совершенства. Техника фотографии и фотопортрета именно в России оставила свой национальный вклад в европейское фотоискусство и фототехнику. Это было время, когда фотография ещё не стала массовым явлением. Фотокамера требовала статичной установки. Эра переносных фотоаппаратов только приближалась. Фотография требовала научных и специальных знаний в области химии и физики, большого практического опыта и личной наблюдательности. Но, несомненно, что без элементарных знаний о явлениях и свойствах света невозможно было осваивать, использовать оптические инструменты. Ещё «нагляднее», чем фотография, влияние оптики на развитие науки может демонстрировать астрономия. Интерес к звёздному небу, Солнцу и Луне в России был не менее велик, чем на Западе. Наблюдение неба требовало долгой, постоянной, а главное систематической работы с астрономическими приборами и инструментами самой высокой точности и сложности, какая достигалась тогда успехами оптико-механики. Можно возразить, что круг астрономов и фотографов, биологов, офтальмологов и топографов не был столь широк, чтобы говорить, что оптика в России действительно имела сколько-нибудь заметное развитие. Однако, именно из потребности в оптических средствах интерес к оптике и понимание связанных с ней задач и проблем в России усиливался. Этот интерес со всей неизбежностью ставил и проблему оптического производства в Империи.

Совершенно особый спрос на оптику предъявляло военное дело. В этой области дело не ограничивалось зрительной трубой и биноклем. Такие области как топография и геодезия, сразу оказавшиеся в центре внимания военных, развивались в связи с интересами последних и были наименее других областей известны широкой публике. Эволюционировали старейшие приборы этой отрасли теодолиты. Оборонное значение оптики сулило ей огромные перспективы в связи с появлением скорострельной артиллерии и развитием мобильной светотехники (прожекторное дело). Появилась целая отрасль специальной оптики – оптическое приборостроение для флота, на кораблях – дальномеростроение и оптические прицелы, различного рода дальномеры для сухопутной армии в целях наблюдения, разведки, вычисления расстояния до цели и координации артиллерийского огня. В армию пришли различного рода прицельные приспособления для нужд артиллерии – закрепляемые на орудиях прицельные трубы, измерительные устройства и наконец, оптические панорамы, позволяющие производить наводку орудия на цель непосредственно в процессе стрельбы. В связи с эволюцией оптического прибора находилась эволюция механики, чьё значение неизменно росло. Уровень механических работ становился всё более тонким и требования к точности непрерывно увеличивались. Приборы должны были отвечать новым требованиям: большей, чем прежде портативности, эффективности работ и быстрой замене, уменьшению веса и размеров, действию в разных погодных и климатических условиях. Вообще появление скорострельной артиллерии не только повысило темпы боя и «подвижность» огня, но и самым прямым образом отразилось на новых требованиях к точности и экономичности стрельбы, наблюдению за противником в разных условиях дня и ночи, к возможности пользования оптическими приборами и инструментами разведки для наблюдения местности, постоянно совершенствуя офицерские возможности. Бинокли становятся всё легче, а кратность увеличения растёт, совершенствуются угломеры и вычислительные линейки, появляются специальные защитные очки, обыкновенные галилеевские трубы заменяются стереотрубами. Практически все прицельные инструменты под воздействием внедрения и распространения оптических средств испытывают перемены в пользу большей точности и уменьшения их размеров. Меняются одновременно и технологии изготовления в первую очередь материалы: алюминий, медь, бронза, употребление которых должно снизить вес прибора, не снижая прочности и герметичности конструкции.

Оптика в России, однако, характеризовалась чрезвычайно слабым развитием национальной промышленности. За исключением фирмы И.Я. Урлауб, которая имела самостоятельные достижения в деле конструирования офтальмологических инструментов и только начинающей своё развитие варшавской фирмы «Фос» в России действовали только починочные мастерские и торговые дома, занятые распространением оптических изделий по индивидуальным или ведомственным заказам. Товарищество «Фос» под фирмой «Александр Гинсберг и Ко» или Первый в России оптико-механический завод «Фос» (основан в 1899 г.) несомненно имел заслуги, столь ещё мало оценённые в истории отечественной оптики. Фирма «Фос» имела также «фабрику оптических стёкол», т. е. производила обработку сырого оптического стекла, в основном занятую изготовлением линз. Этой фирме принадлежит заслуга в производстве первых в России фотообъективов и фотоаппаратов по германским образцам.

Наконец, проблема кадров оптиков-механиков поставила перед Империей вопрос о государственной программе развития этой специальности. Первоначально часовое производство было объединено с оптико-механической специальностью в составе одного отделения Ремесленного Училища имени Цесаревича Николая, основанного лишь в 1900 г. в очень скромных ещё размерах.

Первые шаги на пути к оптической эмансипации России были сделаны совместными усилиями государства и отечественного предпринимательства.

^ Паранина А.Н.

РГПУ им. А.И. Герцена

Редактирование изображений и создание коллажей было бы весьма захватывающим процессом, если бы не приходилось тратить бо́льшую часть времени на кропотливую разметку объектов. Задача еще усложняется, когда границы объектов размыты или присутствует прозрачность. Инструменты “Photoshop”, такие как «магнитное лассо» и «волшебная палочка», не очень интеллектуальны, поскольку ориентируются лишь на низкоуровневые признаки изображения. Они возвращают жёсткие (Hard) границы, которые затем нужно исправлять вручную. Подход Semantic Soft Segmentation от исследователей Adobe помогают решить эту непростую задачу, разделяя изображение на слои, соответствующие семантически значимым областям, и добавляя плавные переходы на краях.

«Мягкая» сегментация

Группа исследователей из лаборатории CSAIL в MIT и швейцарского университета ETH Zürich, работающая под руководством Ягыза Аксоя, предложила подойти к этой проблеме, основываясь на спектральной сегментацией, добавив к ней современные достижения глубокого обучения. С помощью текстурной и цветовой информации, а также высокоуровневых семантических признаков, извлечённых , по изображению строится граф специального вида. Затем по этому графу строится матрица Кирхгофа (Laplacian matrix). Используя спектральное разложение этой матрицы, алгоритм генерирует мягкие контуры объектов. Полученное с помощью собственных векторов разбиение изображения на слои можно затем использовать для редактирования.

Обзор предложенного подхода

Описание модели

Рассмотрим метод создания семантически значимых слоёв пошагово:

1. Спектральная маска. Предложенный подход продолжает работу Левина и его коллег, которые впервые использовали матрицу Кирхгофа в задаче автоматического построения маски. Они строили матрицу L, которая задаёт попарное сходство между пикселями в некоторой локальной области. С помощью этой матрицы они минимизируют квадратичный функционал αᵀLα с заданными пользователем ограничениями, где α задаёт вектор значений прозрачности для всех пикселей данного слоя. Каждый мягкий контур является линейной комбинацией K собственных векторов, соответствующих наименьшим собственным значениям L, которая максимизирует так называемую разреженность маски.

2. Цветовая близость. Для вычисления признаков нелокальной цветовой близости исследователи генерируют 2500 суперпикселей и оценивают близость между каждым суперпикселем и всеми суперпикселями в окрестности радиусом 20% размера изображения. Использование нелокальной близости гарантирует, что области с очень похожими цветами останутся связными в сложных сценах, подобных изображённой ниже.

Нелокальная цветовая близость

3. Семантическая близость. Эта стадия позволяет выделять семантически связные области изображения. Семантическая близость поощряет объединение пикселей, которые принадлежат одному объекту сцены, и штрафует за объединение пикселей разных объектов. Здесь исследователи используют предыдущие достижения в области распознавания образов и вычисляют для каждого пикселя вектор признаков, коррелирующий с объектом, в который входит данный пиксель. Векторы признаков вычисляются с помощью нейросети, о чём мы поговорим далее более подробно. Семантическая близость, как и цветовая, определяется на суперпикселях. Однако, в отличие от цветовой близости, семантическая близость связывает только ближайшие суперпиксели, поощряя создание связных объектов. Сочетание нелокальной цветовой близости и локальной семантической близости позволяет создать слои, которые покрывают разъединённые в пространстве изображения фрагмента одного семантически связанного объекта (например, растительность, небо, другие типы фона).

Семантическая близость

4. Создание слоёв. На этом шаге с помощью вычисленных ранее близостей строится матрица L. Из этой матрицы извлекаются собственные векторы, соответствующие 100 наименьшим собственным значениям, а затем применяется алгоритм разреживания, который извлекает из них 40 векторов, по которым строятся слои. Затем количество слоёв ещё раз уменьшается с помощью алгоритма кластеризации k-means при k = 5. Это работает лучше, чем простое разреживание 100 собственных векторов до пяти, поскольку такое сильное сокращение размерности делает задачу переопределённой. Исследователи выбрали итоговое число контуров равным 5 и утверждают, что это разумное число для большинства изображений. Тем не менее, это число можно изменить вручную в зависимости от обрабатываемого изображения.

Мягкие контуры до и после группировки

5. Семантические векторы признаков. Для вычисления семантической близости использовались векторы признаков, посчитанные с помощью нейросети. Основой нейросети стала DeepLab-ResNet-101, обученная на задаче предсказания метрики. При обучении поощрялась максимизация L2-расстояния между признаками разных объектов. Таким образом, нейросеть минимизирует расстояние между признаками, соответствующими одному классу, и максимизирует расстояние в другом случае.

Качественное сравнение со схожими методами

Изображения, приведённые ниже, показывают результаты работы предложенного подхода (подписанные как «Our result») в сравнении с результатами наиболее близкого подхода мягкой сегментации - спектрального метода построения маски - и двумя state-of-the-art методами семантической сегментации: методом обработки сцен PSPNet и методом сегментации объектов Mask R-CNN.

Качественные сравнения мягкой семантической сегментации с другими подходами

Можно заменить, что PSPNet и Mask R-CNN склонны ошибаться на границах объектов, а мягкие контуры, построенные спектральным методом, часто заходят за границы объектов. При этом описанный метод полностью охватывает объект, не объединяя его с другими, и достигает высокой точности на краях, добавляя мягкие переходы, где это требуется. Однако стоит заметить, что семантические признаки, использованные в данном методе, не различают два разных объекта, принадлежащих к одному классу. В результате множественные объекты представлены на одном слое, что видно на примере изображений жирафов и коров.

Редактирование изображений с помощью мягких семантических контуров

Ниже приведено несколько примеров применения мягких контуров для редактирования изображений и создания коллажей. Мягкие контуры можно использовать для применения конкретных изменений к разным слоям: добавления размытия, изображающего движение поезда (2), раздельной цветовой коррекции для людей и для фона (5, 6), отдельной стилизации для воздушного шара, неба, ландшафта и человека (8). Конечно, то же самое можно сделать с помощью созданных вручную масок или классических алгоритмов выделения контура, но с автоматическим выделением семантически значимых объектов такое редактирование становится значительно проще.

Использование мягкой семантической сегментации для редактирования изображений

Заключение

Данный метод автоматически создаёт мягкие контуры, соответствующие семантически значимым областям изображения, используя смесь высокоуровневой информации от нейронной сети и низкоуровневых признаков. Однако у этого метода есть несколько ограничений. Во-первых, он относительно медленный: время обработки изображения с размерами 640 x 480–3–4 минуты. Во-вторых, этот метод не создаёт отдельные слои для разных объектов одного класса. И в-третьих, как показано ниже, этот метод может ошибиться на начальных этапах обработки в случаях, когда цвета объектов очень похожи (верхний пример), или во время объединения мягких контуров возле больших переходных областей (нижний пример).

Случаи ошибок алгоритма

Тем не менее, мягкие контуры, созданные с помощью описанного метода, дают удобное промежуточное представление изображения, позволяющее тратить меньше времени и сил при редактировании изображений.

Художественный, образный язык орнамента многообразен. Выполняя задачу декоративного значения, он часто играет роль социальной, половозрастной отметки, этнической принадлежности, является средством выражения народного мировоззрения. Уместно вспомнить о социальной функции орнамента у разных народов. Например, в узорах хантов и манси отражались родоплеменные особенности; у удмуртов имеются названия узоров, свидетельствующие о принадлежности их к определенному роду или племени; у народов Средней Азии, долго сохранявших пережитки родоплеменных делений, это отразилось в узорах. Туркмены, особенно женщины, безошибочно определяют племенную принадлежность ковровой орнаментации. Каждое племя имело свой собственный запас ковровых узоров.

Состав узоров, их композиция, расцветка различались в зависимости от того, кому предназначались предметы - мужчине или женщине, например на вязаных изделиях коми, в вышивках народов Поволжья. Возрастные различия также отражались в вышивках (особенно головных уборов) у большинства народов. О вышивках на сороках русских крестьянок, отмечавших возраст и семейное положение, упоминалось выше.

Несомненна связь орнамента с верованиями. У туркмен, например, В.Г.Мошкова выявила категорию "священных" узоров, ясно осознаваемых ковровщицами.

Особые орнаменты (гюляиды) помещали на похоронных коврах; некоторые из них имели апотропейное значение.

Распространенный у киргизов узор карга термак - "когти ворона" (в виде трех отростков) - считался оберегом, его помещали на головных уборах, на войлочном покрытии юрты и т.д.

У карелов особое значение имело орнаментальное изображение четырехлистника клевера, являвшегося символом любви и брака (lemmenlehtizet) и якобы обладавшего особой силой при колдовстве. Также особое значение - защиты от дурного глаза - имел узор из восьмиконечных звезд у латышей.

В раскрытии семантики орнамента русской вышивки достигнуто немало успехов. Однако далеко не все остается выясненным. Расшифровка его древней семантики составит задачу не одного поколения ученых.

Для понимания языка орнамента большое значение имеет терминология узоров. Ее изучению этнографы уделяют особое внимание. Название узора может происходить от техники выполнения, от материала, нередко термин указывает на место его происхождения - откуда его заимствовали (удалъской узор - из с. Удали; по этому же принципу возникло название микитинъской узор и др.).

Орнамент, отражавший национальную специфику, в районах с этнически смешанным населением нередко называют именем народа, для которого он характерен или у которого заимствован: русский узор, узор по-татарски, узор по-кыргызски и т.д. Иногда название отражает композицию узора, его форму, например у мордвы - длинный; или указывает на месторасположение его на одежде - по сторонам груди, по низу, на рукавах и т.д.

Имеющийся в распоряжении русский терминологический материал разнообразен. Геометрические узоры в вышивке на рукавах рубахи называются по-разному: в клюшку, в клюшку по две ягодки, в клюшку по пять ягодок (Костромская губ.); шашецки, клубоцки, простушка, или семенница, пояски, веревочки (Олонецкая губ.); городки, кубики, оконца (удлиненные прямоугольки), крестам, кругам (Новгородская губ.); ластоцкино гнездецко - ромб с продленными сторонами (Тверская губ. Весьегонский у.). В Рязанской губ. последний мотив называется репей, арепей. Крючья, козелки (Вологодская губ.), большой и малый вьюн (Тверская губ.); кривонога (Воронежская губ.) - это название косого креста с загнутыми концами. На рязанских и мещерских поневах этот же мотив назывался кони, коневые голяшки, что дало основание Б.А.Куфтину высказать предположение о поглощении животного орнамента геометрическим.

К названиям, отражающим те или иные представления о животных, относятся кошачьи лапки (Новгородская губ.), лягушки, большая лягушка (Весьегонский у.). Животный мир в терминологии геометрических узоров отражен у всех восточных славян и их соседей.

Геометризованная напоминающая человека фигура или отдельные части его также отражены в названиях: в цетыре голоушки, головастица - фигурки, соединенные по четыре (Тверская губ.); головки-ромбики, головки и пальчики - ромбики с отростками (Тверская, Смоленская губернии).

Некоторые названия вышивки изучаемого региона отражают бытовые реалии: узор перястица или крыльям-перьям представляют как бы четыре крыла мельницы; мостиноцкам - напоминает мостинки, корзины, плетеные из сосновой щепы; узор стулъцикам сходен с соответствующими предметами (Тверская губ.); пряникам отличается прямоугольной формой (Новгородская губ.), целноцкам - напоминает челноки ткацкого стана (Олонецкая губ.); грабелькам, гребешкам сходен с зубьями этих предметов.

Имеются названия узоров, связанные с небесной сферой: луна, месяцы, круги, солнце (Олонецкая губ.); звездоцкам (Новгородская губ.); облака (Костромская губ.).

Зооморфные мотивы отражены в следующих названиях: в гусёк, в два гуська, большие и малые кони, в конёк, богатка в конёк, конястица, безголовый конь (олень), петухи, бесхвостые петушки, флоросъки петушки (Тверская губ. Весьегонский у.); петушки, курушки, цыпушки (Ярославская губ.), пава-птица (Олонецкая и другие губернии); павлина, рыбина (Новгородская губ.); орлики, с орлам (Олонецкая, Костромская губ.), лев-звирь (Олонецкая, Костромская губернии); рокастица - узор, отдаленно напоминающий рака на старушачьих сороках (Весьегонский у.); узор медведям (Костромская губ.) и т.д.

Растительные узоры имеют следующие названия: травы, травной узор, сады, древами, цветы, со светом, ягодник, ягодкам, яблоки, сосенки, в елочку, лапы (как бы еловые ветки), цвет яблони, калина, рябина, широкая рябина, березка, дубок.

Антропоморфные женские изображения называют: баба (Псковская губ.), головки подбаценъки, куклы подбаценьки, т.е. подбоченившиеся (Тверская губ. Весьегонский у.), кумушки, кумки со свечами (Тверская губ. Бежецкий у.), панъи (Костромская губ.), немоцки (в великоустюгском тканье).

Что касается сложных композиций вышивки, то на вопрос о том, что изображено на них, давались описательные характеристики: "Рукобитное полотенце было очень хорошее - с птицами, с яблоньками узоры наведут"; "на большом полотенце вышьют светы, березы, коням, петухам, а иногда - болыну паву". В новгородских селениях женщины так объясняли композицию вышивки: петухи, кони и куклы, кони и березки, березка на конях, куклы и гривы, петухи с куклами, матрешки в платье колоколом руки раздвинуты. Своеобразные названия этих узоров зафиксированы в Онежском у. Архангельской губ. - лешаки, павы с лешаками.

Исследователи неоднократно отмечали неустойчивый характер терминологии народных узоров; это же можно сказать и о многих названиях орнамента русской вышивки Севера.

Приведенная терминология отражает современное видение творцов и хранителей вышивки. Названия большей частью четко выявляют основной характер мотива. Метко названы оборотнями кони, обернувшиеся назад, гривами - кони с высокой гривой, перястица - четыре крыла мельницы, конястица - кони и т.д. Приведенная терминология XIX-начала XX в. создавалась не одновременно. Многие названия встречаются еще в описях вышивок XVI-XVII вв. (ягодкой, городками, дорогами, круг, деревца и т.д.). Другие - явно позднего происхождения - барыни, куклы; современный термин - матрёшки.

Некоторые из терминов обнаруживают большую устойчивость, чем сам узор, который трансформировался. Название лягушки встречаем в узорах сорок у русских на Верхней Волге и их соседей - карелов (лётемпиат), в украсах Смоленщины (лягушечки простые и завиваете), на бисерных позатыльниках крестьянок южнорусских губерний, а также в узорах удмуртских женских нагрудников, в мордовской женской одежде (ватраки - лягушка). По-видимому, термин этот не случаен в орнаменте русских и их соседей, о чем можно предполагать по его устойчивости.

Особого внимания заслуживают и некоторые другие наименования, возможно отражающие их былую семантику: кумушки, кумки со свечами, паньи, лешаки.

Первоначальная семантика сложных древних сюжетов вышивки забыта населением, что показали не только исследования XX в., но и отмечено было еще в 60-70-х годах прошлого столетия. Понять первоначальную семантику этих сюжетов можно лишь с привлечением сравнительных данных о верованиях, обрядах, фольклоре русской деревни XVIII-начала XX в., а также разнообразных исторических свидетельств и древних иконографических памятников.

Орнаменту свойственна непрестанная изменяемость, его мотивы в течение многовековой жизни подвергались переработке. Тем не менее архаические сюжеты лицевых вышивок, дошедшие до нас во множестве вариантов, позволяют проследить устойчивость определенных черт, увидеть в них повторяющиеся, "общие места". Такими устойчивыми элементами являются образы женщины, дерева, всадников в окружении птиц, зверей, представленных в определенной трактовке, имеющих ряд особенностей, что позволяет в них видеть архаический пласт в вышивке.

Все части сложной композиции взаимосвязаны и отражают соподчиненность персонажей, обращение к центральной антропоморфной, большей частью женской фигуре (или дереву), которая как бы ниспосылает окружающим благословение, а иногда и выражает устремленность вверх - к какому-то более высшему существу.

Преувеличенные кисти рук, их положение выражают взаимоотношения персонажей. Изображению рук придавалось особое значение, они как бы благотворно воздействовали на окружающую действительность, а также ограждали от несчастий. Преувеличенные кисти рук вместе с тем как бы усиливали просьбу, обращение к центральному персонажу или к высшему существу. В представлении людей рука - это могучее оружие, способное преобразить окружающую действительность и оградить человека от несчастий. Поэтому не случайны изображения кисти руки в древнем искусстве Европы и Азии (Средиземноморья, Кавказа, Сибири и др.). В частности, камни с отпечатками ладоней обнаружены в Новгородской обл.

Н.П.Гринкова, рассматривая этот мотив в русском народном искусстве, пришла к выводу, что изображения руки были амулетами и служили добрыми пожеланиями у многих народов. У русских изображение руки можно встретить в деревянной скульптуре, вышивке, обрядовом свадебном печенье (пироге) - ручки, которое мать невесты выпекала для семьи жениха. Такое печенье являлось как бы пожеланием дочери счастливо жить в новой семье.

Геометрические знаки, игравшие важную роль в композиции, несли большую смысловую нагрузку. Принимая во внимание работы, где на большом археологическом материале начиная с древнейших времен, прослежено древнее значение ромбических фигур как символов плодородия, можно предположить, что и в русской вышивке в ряде случаев ромб имел то же значение. "Судя по его месту в различных композициях, он мог означать землю, растение и женщину одновременно".

Космическое значение крестообразных фигур, круга, розетки как языческих символов раскрыто на множестве образцов искусства народов Евразии и других континентов. Круговые фигуры на славянских вещах X-XIII вв. также дают основание рассматривать их как символы огня, солнечного божества, как языческие очистительные и охранительные знаки. Главные антропоморфные фигуры в композициях вышивки, а также птицы и животные, отмеченные кругами, розетками, как бы показывают их причастность к небу.

Возможно, не случайно размещение в русской вышивке рядом ромба и креста, ромба и розетки, что в далеком прошлом связывалось с символикой соединения женского и мужского начал.

Особенностью вышивок архаического типа является не только насыщенность их солярными, космическими символами, но и растительными мотивами, которые как бы пронизывают их. Как уже говорилось, отличительные черты иконографии архаических сюжетов - это скупость, лаконичность в изображении людей и животных, строгость и торжественность застывших поз, геометричность их трактовки. В вышивке представлены идолоподобные фигуры. О деревянных идолах на Руси имеется немало свидетельств средневековых источников, были найдены и скульптурные изображения идолов, в частности на Севере. Высокая столбообразная фигура в окружении более мелких в вышивке на рис. 52 имеет сходство с описанием славянских божеств X в. Столбообразный облик имел и идол, найденный в р. Збруче.

Черты, устойчиво повторяющиеся в различных вариантах вышивки, позволяют считать рассматриваемые узоры не просто игрой воображения вышивальщиц, а глубоко традиционными. Они отражали не бытовые сюжеты (хотя со временем некоторые из них приобрели жанровый характер), а были связаны в своей основе с древними мифологическими представлениями.

Древность трехчастной композиции подтверждается находками вещей X-XIII вв. на славяно-чудском пограничье, на которых композиция представлена в более упрощенном виде, чем в вышивке (кони по сторонам ромба, постройки, олени - по сторонам дерева и т.д.). Женщина, держащая птиц в поднятых руках, изображена в миниатюре рязанской рукописи XVI в. Этот основной орнаментальный мотив вышивки прослеживается в городском искусстве XVI в. Стилистическая разница между рисунком XVI в. и вышивками XVIII-начала XX в. велика. Мотивы вышивки выглядят типологически более древними.

Вышивки архаического типа справедливо признают выдающимся явлением русского народного искусства. Это один из важных источников для раскрытия особенностей древнего мировоззрения их создателей. Исследователи вслед за В.А.Городцовым видят в сюжетах архаической вышивки отражение древнего земледельческого культа славян. "Земледельческая общинная религия составляла, по-видимому, господствующую форму верований и культа у славянских племен до христианизации..." В ней выделялись олицетворенные силы природы, определявшие благополучие земледельца. После крещения культ великих богов ("высшая мифология") оказался наименее устойчивым, однако не исчез полностью, в частности отголоски его сохранились в орнаменте вышивок.

Церковь вела борьбу с языческими культами, и они сливались в быту с православием, составляя своеобразный комплекс синкретических представлений. Орнамент русской вышивки отражал "лишь частицу древнего язычества, наименее опасную для господствующей религии и наиболее близкую земледельцу".

Русские земледельческие обряды XVIII-начала XX в., устное поэтическое творчество дают немало ценных сведении для освещения семантики орнамента. Праздники, связанные с земледельческим календарем, приурочивались главным образом к дням солнцеворотов и равноденствий: зимой - святки, масленица, летом - день Ивана Купалы. Особенно много праздников весной - в период весеннего пробуждения природы: семик, троица, похороны (или вождение) русалки, Костромы, Ярилы, кукушки и т.д. Весь годовой цикл земледельческих праздников, при всем их различии, содержал много сходных и даже тождественных моментов, Весенне-летние игрища, наиболее развитые, были главным образом женскими праздниками, хотя в них участвовали и мужчины (нередко переодетые в женское платье). Основному образу обрядов - троицы, русальной недели, масленицы, коляды - придавались антропоморфные (чаще всего женские) черты.

Центральным моментом многих обрядов являлось обряживание дерева (чаще всего березы) в женское платье или изготовление куклы-чучела из растительных материалов (тростника, соломы), похороны ее: бросание в воду, в ржаное поле или сжигание. Древнюю основу обрядовых похорон куклы (иногда живого человека), птицы, коня исследователи справедлива возводят к представлениям об умирающем и воскресающем божестве растительности. Не случайно женская масленичная кукла в Калужском крае представлялась "молодой", с подчеркнутыми женскими формами, символизирующими ее плодоносящее начало. Действия и песни, сопровождавшие похороны русалки, Костромы, подчеркивали их аграрно-магическое значение. В них выступала идея плодородия земли и человека. Эротический элемент в той или иной форме в них обычно также присутствовал.

Для раскрытия семантики архаических сюжетов орнамента существенны и детали обрядов. Было в обычае украшать чучело и участников ветками растений. Велика роль дерева (особенно в весенне-летних обрядах), а также воды. Действие обычно происходило у источника, в воду бросали ветки, венки, а часто и само чучело. Связь с солнцем, огнем выражена в движении "посолонь", сжигании колеса, разжигании костра и т.д. Живительная и очистительная сила воды, солнца и растений выступает весьма четко.

Важную роль в обрядах играл конь. По фольклорным материалам, женские антропоморфные образы связаны с конями. В песне из Муромского у. Владимирской губ. есть обращение к Костроме: "Твои кони вороные во поле ночуют". В песне из Псковской губ. говорится: "...наша масленица годовая..."; "усе на комонях разъезжаить..."; "чтобы кони были вороные, чтобы слуги были молодые".

Весьма архаичная форма обряда вождение русалки, в котором конь со всадником олицетворяет собой русалку, на коне (его представляли двое людей) сидел вожак - мужчина, переодетый в женское платье, с имитацией женских форм, в маске. Иногда коня делали из дерева, соломы, использовали для головы конский череп, украшая его ветками и лентами. В одном из вариантов этого обряда на сооруженного коня сажали мальчика, процессия двигалась по улицам, а затем коня бросали в рожь. Женщины, сопровождая коня-русалку, "играли леля" и плясали. Торжественное ведение коня под узцы в пережиточной форме напоминало ритуальное шествие.

Конь играл большую роль и в других обрядах аграрного цикла. Существовало игровое действо "кобылка", "водить кобылку" на масленицу и позднее. Известен обычай ряженья конем, кобылой на святках: конь был первой маской среди других анималистических образов святочных игрищ. Он же один из главных персонажей хороводных игр и песен аграрно-продуцирующего характера: "А мы просо сеяли", "Уродися ленок" и др.

Сходство обрядов и их участников с сюжетами и персонажами вышивки чрезвычайно велико. И в тех и в других отражена языческая магическо-заклинательная символика плодородия - почетание женского плодоносящего начала, солнца, воды, растительности.

При всем большом сходстве образов продуцирующих обрядов и сопутствующей им поэзии с мотивами орнамента между ними есть немалые различия. В вышивке, в образцах, сохранивших наиболее полно древнюю иконографию, четко выражена подчиненность всех персонажей центральной фигуре, от которой зависит расположение других фигур. Она покровительствует им, оберегает, приносит благо, дарует птицу - символ тепла и света - или растение. Русские календарные праздники отражают более древнюю стадию антропоморфизации религиозных представлений, "они возникли до того, как развились дифференцированные представления о божествах".

Наибольшее развитие весенне-летняя обрядность получила в южнорусских губерниях, меньшее - в северных. Есть сведения о том, что на Севере пели коляду, жгли масленицу, прощались с весной, но здесь эти обряды сохранились в редуцированном виде. В крайних северных областях население не знает обычая похорон русалки. Русалка-берегиня на Севере связана с водной стихией. Образ ее - в виде женщины с рыбьим хвостом - отличен от южнорусских и украинских представлений о русалке как духе растительности, полей и урожая.

Сравнительно яснее на северо-западе выступает празднование дня Ивана Купалы. В д. Остречье Каргопольского у. к этому дню изготовляли чучело из соломы, одевали его в женскую рубаху, украшали цветами и венками. Самая красивая девушка в деревне прыгала с ним через костер, зажженный от "живого" огня (добытого трением). За ней прыгали остальные девицы и парни. В этот день рыболовы "сговаривались" с водой, охотники - с лесом, а девушки - с парнями. К этому дню приурочивались сбор трав, искание кладов и т.д. На заре девушки купались.

Аграрная обрядность была очень развита в XIX в. в южнорусских и среднерусских губерниях и только частично в севернорусских, а распространение архаических лицевых вышивок охватывало в основном северо-западную часть Европейской России. Таким образом, эти два ареала совпадают лишь где-то в отдельных областях. Сохранение развитой аграрной обрядности определялось многими причинами. Вероятно, немалую роль в этом сыграло большее значение и развитие земледелия в южных губерниях по сравнению с северными, а также длительное сохранение на юге крепостнических пережитков.

Промысловые и торговые северные области (население которых почти не знало крепостного права) были экономически развитыми областями Русского государства до XVII в. включительно и лишь позднее оказались в стороне от основных центров интенсивной общественной жизни. Календарные обряды на Севере имели несколько иной - аграрно-скотоводческий, а отчасти промысловый характер и сопровождались жертвоприношениями животного (быка, барана), общественной варкой мяса и трапезой. Действия эти, приуроченные к датам православного календаря, совершались у источника, в роще или у дерева, почитавшихся как священные.

Женские братчины устраивали на "бабий день", или "бабий праздник", который отмечали ижоры Петербургской губ., русские Псковской губ. и других мест. Изображение "бабы", как называли на Псковщине узор на полотенцах, по-видимому, был связан и с этим праздником, который отмечался весной. Сущность его, по словам исследовательницы, заключалась в обеспечении плодородного года. Братчинный пир на празднике был замкнутым (пастух - единственный мужчина, допускавшийся на пир) и носил оргийный характер.

Религиозные представления крестьян Севера складывались в процессе адаптации славянами чудского населения и впитали некоторые местные мифологические представления. Культ деревьев, камней и источников был известен в той или иной степени по всей России, но особенно долго он держался на Севере, что, по-видимому, объясняется влиянием адаптированных чудских групп. Не случайно в церковном послании (первой половины XVI в.) особо подчеркивалась необходимость искоренения язычества "по чюдским и ижорским местом".

Только население Севера сохранило имя женского восточнославянского божества - Мокоши, о котором упоминается в летописи. Мокошь считалась покровительницей воды, хозяйства, семейного очага и женских работ. Мокуша, как говорили в Олонецком крае, великим постом якобы обходила дома, беспокоила прядущих женщин; в качестве жертвы при стрижке овец ей оставляли по клочку шерсти и т.д. Именем Мокоша в Череповецком у. назывался дух в образе женщины (с большой головой и длинными руками), прядущей по ночам. Функции Мокоши XIX в. очень ограничены по сравнению с предыдущими веками, и она из покровительницы превратилась в злобное существо.

В селениях по Пинеге сохранялось представление о благожелательном существе - доможирихе - покровительнице домашнего очага. Живя под полом, она как бы охраняла дом, скот и покровительствовала женским работам, особенно прядению и ткачеству. По рассказам жительниц, домо-жириха предсказывала смерть кого-либо из членов семьи жалобным плачем, "а как дому прибыток будё, уж тут доможириха хлопочет и скотину пригладит и у кроснах сидит".

Интересно скульптурное изображение покровительницы прядения - "бабы кислогубой", или "тети Ани", из д. Горки (б. Кирилловского у.). Эту скульптуру, одетую в крестьянское платье (сарафан, платок и т.д.), ставили в передний угол избы, в которой собирались девушки на рождественские посиделки для прядения. К ней обращались со словами о помощи в работе. Покровительницей прядения и ткачества (в православии) считалась Параскева Пятница.

Земля, в представлении русских крестьян, имела некоторые антропоморфные черты. Само выражение "кормилица-мать сыра земля", обращение к ней, как к существу одухотворенному, говорит об этом. Крестьяне отмечали день именин земли, когда нельзя было ее тревожить (пахать, копать и т.д.). Нарушивший этот запрет навлекал на себя беды. Другие обычаи также свидетельствуют о почитании земли, о помощи ее в болезнях. Термин "сыра" указывает на ее неразрывную связь с водой. Связана она и с растительностью: травы, цветы, кусты и деревья назывались "волосами" земли.

Языческая символика орнаментальных композиций, изображающих древние русалии (XI-XII вв.) и насыщенных корнями, семенами и растениями в соединении с идеограммой воды, "можно сказать графически выражала ту идею, которая вложена в слово "мать сыра земля". Отражение этого образа можно найти в вышивке: женская фигура с птицами в поднятых руках, объединена с деревом, произрастающим внутри нее, и с водой - нижний ярус вышивки (на платье женщины) включено изображение воды в виде зубчатой линии. Город-чатая, зубчатая или более плавная волнистая линия в вышивках нередко являлась графическим символом воды. По ней плывут ладьи-птицы. Иногда эта линия проходит под чертой, представляющей землю, почву, на которой растут кусты, трава, располагаются птицы и животные.

Традиция изображения воды зубчатой или волнообразной линией прослеживается в искусстве Севера начиная с эпохи неолита.Также показывается вода в бытовых сюжетах вышивки, где она нередко сочетается с изображениями рыб, кораблей, лодок. Вертикальная волнистая линия символизировала дождь.

В центральном женском персонаже орнамента северной вышивки, как бы его ни называли (мать-сыра земля, великая мать природы, берегиня, рожаница, Мокошь), несомненно, изображалось божество, "в котором воплощались представления о земле рождающей и о женщине, продолжающей род".

Мотив великой богини с мужским спутником широко известен в мифологии и иконографии древних земледельческих культур Средиземноморья, Малой Азии и Кавказа. Культ великой богини играл немалую роль в религии скифских племен Причерноморья и Поднепровья. Не чужд ее образ был и другим народам Восточной Европы.

Наследницей славянского женского языческого божества, как показали исследователи (С.В.Максимов, Н.В.Малицкий, В.И.Чичеров и др.), была Параскева Пятница, почитавшаяся в древнем Новгороде и на Севере. Образ Параскевы и Николы северные мастера воплощали в деревянной скульптуре (изваяния из дерева были менее приняты для других представителей православного пантеона). С.В.Максимов видел в этом традицию язычества - использование "готовых форм старой веры". В.И.Чечеров на основании большого этнографического материала показал слияние образа Параскевы с богородицей в народном представлении. Они выступали как заступницы женщин, исцелительницы от болезней людей, скота. Вместе с тем их образы неразрывно связывались с почитанием земли и влаги. В культе Параскевы-богородицы обнаруживаются контуры языческого женского божества - подательницы земных благ. Изображение его не случайно так устойчиво в орнаменте рубах, передников, головных уборов просватанной девушки, невесты, молодой женщины в первые годы замужества. Символика плодородия некоторых мотивов, видимо, долго, в отдельных местах вплоть до начала XIX в., сохранялась в народном представлении.

Крестьянка, жизнь которой была ограничена семейно-хозяйственными интересами, была хранительницей древних представлений и образов, отражавшихся в области женского искусства - вышивке.

Изображения женского персонажа в вышивке различны по своей иконографии. Наблюдается устойчивость антропоморфного изображения с рогами, что вряд ли является результатом свободного варьирования орнамента вышивальщицами. Головные уборы русских (и восточных славян в целом) отражали определенные религиозные представления. На сходство русских сорок и кокошников с птицей и кичек с рогами коровы неоднократно указывалось в этнографической литературе. Рогатую кичку носили молодые замужние женщины, меняя ее в старости на безрогую. Отсюда можно заключить, что рога были связаны с производительным периодом в жизни женщин. По народным представлениям, они содействовали плодородию и благополучию семьи. Простоволосая женщина вызывала гнев домового (покровителя дома, семьи), падеж скота, неурожай хлеба и болезни людей.

Археологические и этнографические параллели показывают, что женский персонаж с рогами в русской вышивке не уникальное явление в искусстве. Рогатые божества плодородия в женском (иногда в мужском) облике нередки в древнем изобразительном искусстве Востока, Египта, малоазийском, греческом, кавказском и связаны с развитым аграрным культом, культом быка и коровы.

Почитание дикого быка - тура (и турицы) в Древней Руси, а затем культовая роль домашнего быка у русских (в частности, на северных братчинах) были выражены вполне определенно. Следы культа быка обнаружены в Новгороде X в. "Скотний" бог Белее особенно почитался у новгородцев и в Ростовской земле. Позднее его роль - покровителя скота перешла к Власию, изображавшемуся на иконах с рогатым скотом. Функцией покровительницы скота была наделена и древняя Мокошь. Значение коровы как символа плодородия выявляется на белорусском фольклорном материале. Примечательно выпекание "рогатого коровая" на белорусской свадьбе.

Антропоморфные существа в позе лягушки также, по-видимому, были связаны с магией плодородия. Такое значение подобных фигур выявляется по этнографическим данным (у народов Австралии, Америки). В наскальных рисунках Карелии и Сибири эти мотивы выражены достаточно реалистически, представляя позу родящих женщин. Не исключено, что изображения в русской вышивке XVIII-XIX вв., стилистически далекие от наскальных рисунков, являются все же отзвуками древних представлений, сущность которых была забыта, но, возможно, сохранялось еще их значение благопожеланий. Примечательно, что эти мотивы отмечены на женской одежде, простыне и полотенцах (игравших большую роль в свадебной и родильной обрядности).

Женские изображения в вышивке, у которых руки как бы превращены в гребни для расчесывания льна (или шерсти), представленные чаще всего в виде фриза, могут быть сопоставимы (как это полагал и Л.А.Динцес) с образом покровительницы прядения и ткачества, о которой сохранялись представления в северных областях в XIX и даже в начале XX в.

В вышивке нашла отражение и аграрная обрядность. Ряд женских фигур (не отмеченных особыми знаками) с ветками в руках, представленных орнаментально, возможно, изображает весеннее празднество. Эта тема, несомненно, интересовала вышивальщиц. Так, например, вышивка на полотенце из Весьегонского у. второй половины-конца XIX в. вполне реалистически изображает троицкую обрядность: березку и идущих к ней девушек с ветками в руках. Разница в узорах древнего извода и более позднего велика. Первый (вышит двусторонним швом) выполнен в условной, обобщенной манере, второй (вышит тамбуром и гладью) реалистичен (есть даже такие детали, как венки, в виде овалов и кружков).

Видимо, также с обрядностью связан распространенный мотив из ряда женских фигур с ветками или светильниками в руках - кумушки, кумки со свечами. Обычай кумления приурочивался к семику или троице; некоторые аналогии изображениям кумки со свечами имеются в описании обряда похорон русалки, когда участницы его - женщины-песенницы сопровождали русалку с самодельными "свечами", сделанными из тростника или веток полыни.

Вопрос о происхождении фигур всадниц (вместо всадников) по сторонам центральной женской фигуры или дерева нуждается в дальнейшем исследовании. Как одно из возможных решений этого вопроса укажу на древний обычай перемены пола - переодевание мужчин в женское платье при выполнении жреческих функций. В пережиточной форме он бытовал еще в XIX в. у народов Севера и Поволжья. Т.А.Крюкова, отметившая это явление в южнорусском обряде вождения русалки, писала: "Вожак - мужчина в женской поневе - в русальском наряде является персонажем весьма архаичным".

Мужские персонажи в лицевых вышивках нередко занимают основное место в узоре. Всадник со всеми знаками, отмечающими его причастность к божествам, также связан с аграрно-скотоводческим культом. Обращенный к какому-то высшему существу, он является как бы защитником людей и животных, мелкими фигурками изображенных в узоре.

Архаический образ всадника на конях, слитых корпусами, с руками в подчеркнуто благословляющем жесте, с лучистым нимбом вокруг головы, возможно, является отголоском древнего солярного образа.

"Пешие" ряды мужских фигур (человечки в шапках) напоминают слова Калевалы о "лесном народе", хозяевах леса. Представления о хозяевах леса и воды были распространены у русских на Севере - в краю лесов и озер - и сохранялись у населения до начала XX в. Как и у соседних карелов, эти хозяева представлялись многосемейными.

Можно предположить, что ряды стоящих мужских фигур и единичные "проросшие" мужские фигуры в вышивке связаны с образами низшей мифологии, которые включались в вышивку на протяжении ее многовековой жизни. В свете этих предположений становится более понятным название "лешаки", которым именовали антропоморфные фигуры в онежской вышивке. Очевидно, первоначальное значение их было забыто и затем заново осмыслено.

Что касается узоров, где представлены ряд мужских и ряд женских фигур, то они напоминают хороводные игры, когда девушки и парни разделялись на две партии, выступая поочередно, как, например, в хороводной песне "А мы просо сеяли", носившей когда-то аграрно-продуцирующий характер.

Термин "паньи" для женских фигур в вышивке мог быть синонимом "барыни", но возможно и другое объяснение. Он сопоставляется со словом "панки" - так назывались в Архангельской губ. куклы, грубо вырезанные из дерева, схематично изображающие человека (нередко с выявленными женскими признаками), а также со словом "паны", известным на Севере в значении предков, которых поминали в определенные дни. Если вспомнить о важной функции полотенца - его роли в похоронных и поминальны.