Webové stránky a aplikace identifikace sakrálních objektů byly vytvořeny v rámci projektu Informační systém pro středověké památky, č. 335, který je financovaný z programu přeshraniční spolupráce Česká republika – Svobodný stát Bavorsko Cíl EÚS 2014–2020

Vystoupíme-li na vyvýšené místo v jihozápadních Čechách a rozhlédneme-li se kolem sebe, upoutá nás množství věží a menších církevních objektů rozmístěných po zvlněné krajině. Region je bohatý na tyto dnes přehlížené, menší církevní stavby, které ale díky své poloze tvoří místní dominanty. Středověké kostely a kostelíky, dnes malebně oživující krajinu, však kdysi hrály důležitou úlohu v christianizaci obyvatelstva a v duchovním životě středověkého člověka, a většina jich tuto úlohu plní dodnes. Rozměry se tyto stavby sice nemohou srovnávat s katedrálami či městskými kostely, ale tvoří zajímavou, a pro náš region charakteristickou skupinu staveb. Jejich starobylý charakter a navenek jednoduchý vzhled z nich činní neoprávněně opomíjenou součást kulturního dědictví našeho regionu. Cílem česko-bavorského projektu Informační Systém pro středověké památky v česko-bavorském příhraničí je zviditelnit a on-line zpřístupnit středověké církevní venkovské stavby, které souvisí s duchovním dědictvím jihozápadních Čech a za staletí své existence významně ovlivnily kulturu a náboženství regionu.

Kostely procházely dynamickými proměnami v průběhu času – od svých založení v románské či gotické době přes úpravy v renesanci k obvykle celkové proměně v období baroka, související s protireformací a katolickými reformami kultu. Památky se sice nacházejí mimo hlavní umělecká a kulturní centra a jsou v mnoha případech lépe dochovány co se původní hmoty stavby týče než městské kostely, přesto se jim změny nevyhnuly. Proměny vkusu zásadně zasáhly zejména do interiérů kostelů. Moderní doba přispěla přestavbami v duchu pietismu 19. století, a historizujících tendencí a k dnešní prezentaci těchto staveb přispěla v neposlední řadě i moderní památková péče (např. odhalením původních fresek).

Místní kostel byl úzce spojen s životem obce a často jediným církevním objektem, s nímž se středověký člověk setkal. Křesťanská komunita se zde setkávala u církevních a rodinných obřadů doprovázejících člověka od narození až po smrt. Byl proto patřičně vyzdoben scénami poučujícími člověka o základních dogmatech víry a ukazujícími morální modely k následování. Kostel svojí dispozicí vyjadřoval základní rozdělení tehdejší společnosti: oddělení kněží od věřících architektonicky odpovídalo oddělení závěru kostela (presbytáře), kde se služba Boží odehrávala u oltáře, od lodi. Rovněž místní elity mívaly v kostele své vlastní oddělené prostory, odkud přihlížely obřadům. Kněz sloužil mši zády k lidem, byl tedy součástí komunity věřících, ale měl od ní odstup skrze prováděné úkony a liturgický oděv. Až do pozdního středověku běžné obyvatelstvo přijímalo pouze jedenkrát do roka, obvykle na Velikonoce, a účast věřících na bohoslužbě byla poměrně omezená. Akt proměnění hostie v Tělo Páně měl pro věřící ceremoniální až mystický ráz, který se v pozdním středověku ještě posiluje i strachem ze znesvěcení hostie. Kostel tak byl po staletí hlavním místem pro individuální náboženský prožitek, konverzi a poučení, ale i pro setkávání komunity a společenský život.

Cílem projektu Informační systém pro středověké památky v česko-bavorském příhraničí byl vývoj aplikace, která by poskytovala informace o památkách kulturního dědictví v této oblasti.

Pro trénování neurálních sítí je nezbytné vlastnit kvalitní datovou sadu. V případě sakrálních objektů takováto kvalitní sada není dostupná. Přistoupili jsme tedy k jejímu zhotovení od základu.

V závislosti na doporučení erudovaných vědeckých pracovníků jsme vybrali několik základních komponent, které se běžně nachází v sakrálních stavbách a mohou tedy sloužit k identifikaci konkrétních objektů.

Kostely v českém prostředí prošly složitým architektonickým vývojem a mnoha úpravami. Výsledná struktura je často směsí detailů z různých epoch. Pro jednoznačnou identifikaci konkrétní stavby je tedy nezbytné zahrnout kombinaci několika komponent.

Po stanovení množiny identifikačních komponent bylo nutné rozhodnout, které památky budou sloužit k naplnění datové sady. S ohledem na přeshraniční spolupráci jsme zvolili v česko-bavorském příhraničí celkem 130 kostelů, které by byly vhodné ke strojovému učení.

Po fázi zvolení vhodných kostelů, následovala mnohaměsíční etapa fotografování interiérů a exteriérů kostelů. Celkem bylo takto pořízeno 6821 fotografií. Ne vždy byly vhodné podmínky k focení a následovalo proto posouzení obrazové kvality a také selekce duplicitních fotografií. Filtrem kvality se k dalšímu kroku zpracování dostalo 4496 fotografií.

Následně bylo nutné všechny vhodné fotografie zpracovat a ručně na nich označit jednotlivé komponenty. Za tímto účelem byla vyvinuta grafická aplikace PhotoCutter. Pomocí této aplikace byly vybírány na fotografiích jednotlivé komponenty a aplikace je ukládala do samostatných obrazových souborů. Tato fáze zahrnovala opět několikaměsíční pracovní nasazení. Ve výsledku bylo vytvořeno 20326 fotografických výřezů roztříděných do jednotlivých kategorií. Na jedné fotografii bylo nalezeno v průměru 4,5 komponenty.

Na základě dvoufázového strojového zpracování datové sady bylo navrženo dvoustupňové schéma systému pro identifikaci objektů, které jsme implementovali v našem systému. Systém je dostupný z těchto webových stránek. Pro předložený výřez poskytuje výřez ze stejné kategorie s největší mírou podobnosti a míru této podobnosti.