[發(fā)明專利]一種基于表示轉(zhuǎn)換的多義數(shù)字圖像檢索方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810020716.2
• 申請(qǐng)日: 2008-02-22
• 公開（公告）號(hào): CN101236565A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周志華;張敏靈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F17/30
• 分類號(hào): G06F17/30;G06T7/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所
• 代理人: 柏尚春

1、一種基于表示轉(zhuǎn)換的多義數(shù)字圖像檢索方法，包括以下步驟：

(1)用戶從已有的多標(biāo)記圖像庫(kù)中選擇查詢圖像，包括相關(guān)圖像和不相關(guān)圖像；

(2)使用表示轉(zhuǎn)換的方法顯式地描述查詢圖像蘊(yùn)含的多義信息；

(3)使用預(yù)設(shè)的分類方法對(duì)轉(zhuǎn)換后的查詢圖像進(jìn)行學(xué)習(xí)得到一個(gè)預(yù)測(cè)模型；

(4)基于預(yù)測(cè)模型預(yù)測(cè)數(shù)字圖像存儲(chǔ)設(shè)備中待檢索圖像的概念標(biāo)記，并利用所得預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行檢索返回檢索圖像；

(5)如果用戶對(duì)檢索結(jié)果滿意，則執(zhí)行步驟6，否則從多標(biāo)記圖像庫(kù)中選擇更多的查詢圖像進(jìn)行反饋，執(zhí)行步驟2；

(6)結(jié)束。

2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于表示轉(zhuǎn)換的多義數(shù)字圖像檢索方法，其特征是步驟(2)經(jīng)歷兩個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)于一個(gè)循環(huán)體：

(1)第一階段對(duì)應(yīng)的循環(huán)體包含了Q輪循環(huán)，其中Q為所有可能的概念標(biāo)記個(gè)數(shù)，在循環(huán)的每一輪中，首先構(gòu)造與當(dāng)前所考察的概念標(biāo)記q對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)集U_q，該集合由所有具有標(biāo)記q的圖像對(duì)象構(gòu)成；然后將集合U_q中的所有圖像向量求平均，得到與第q類對(duì)應(yīng)的原型向量v_q；

(2)第二階段對(duì)應(yīng)的循環(huán)體包含了M輪循環(huán)，其中M為用戶選擇的查詢圖像個(gè)數(shù)，在循環(huán)的每一輪中，基于上一階段獲得的原型向量v_q，將第i幅圖像采用的向量表示形式x_i轉(zhuǎn)換為向量集合表示形式X_i，其中，X_i中共包含Q個(gè)向量且每個(gè)向量對(duì)應(yīng)于x_i與某個(gè)原型向量v_q之間的差值，其中1≤q≤Q，1≤i≤M；

在上述兩個(gè)階段完成以后，初始訓(xùn)練集S即轉(zhuǎn)換成了新訓(xùn)練集S^new。

3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于表示轉(zhuǎn)換的多義數(shù)字圖像檢索方法，其特征是步驟(3)經(jīng)歷三個(gè)階段：

(1)在第一階段，首先將數(shù)據(jù)集S^new中所有圖像對(duì)象的集合表示X_i放入未標(biāo)記數(shù)據(jù)集U中；然后利用非監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)方法對(duì)集合U進(jìn)行聚類分析，得到k個(gè)聚類中心M_j；其中1≤i≤M，1≤j≤k；

(3)第二階段對(duì)應(yīng)于一個(gè)共有M輪的循環(huán)體，在循環(huán)的每一輪中，利用上一階段所得的聚類結(jié)果，將圖像對(duì)象的集合表示X_i轉(zhuǎn)換為向量表示z_i，其中，z_i為一個(gè)k維的屬性向量且其第j維z_ij取值為X_i與M_i之間的Hausdorff距離；

(4)在第三階段，利用最小化誤差平方和的方法訓(xùn)練預(yù)測(cè)模型的矩陣表示W；為了克服求解過程中可能出現(xiàn)的奇異矩陣所帶來的困難，可以利用奇異值分解技術(shù)來對(duì)目標(biāo)方程組進(jìn)行求解；

在上述三個(gè)階段完成以后，結(jié)合聚類結(jié)果以及矩陣表示W(wǎng)，即得到了所需的預(yù)測(cè)模型。