[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于內(nèi)容的復(fù)合型圖像檢索方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810029240.9
• 申請(qǐng)日: 2008-07-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101388020A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 史婷婷;李巖
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華南師范大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F17/30
• 分類(lèi)號(hào): G06F17/30
• 代理公司: 廣州粵高專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 林麗明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種圖像檢索技術(shù)，特別涉及一種用在多媒體技術(shù)領(lǐng)域中的基于內(nèi)容的復(fù)合型圖像檢索方法。

背景技術(shù)

圖像檢索研究重點(diǎn)是基于內(nèi)容的圖像檢索(簡(jiǎn)稱(chēng)CBIR)。然而，盡管基于內(nèi)容的圖像檢索技術(shù)研究已達(dá)數(shù)十年，取得了長(zhǎng)足的進(jìn)展，但仍無(wú)法滿(mǎn)足用戶(hù)的檢索要求。最難以解決的一個(gè)問(wèn)題是：表征圖像內(nèi)容的低層視覺(jué)特征與用戶(hù)檢索時(shí)具有的高層語(yǔ)義之間存在差距。人們不斷引入新技術(shù)來(lái)縮小這種“語(yǔ)義鴻溝“，如將低層的視覺(jué)特征映射到高層。這種映射可事先確定，也可讓檢索系統(tǒng)利用低層特征，而用戶(hù)則通過(guò)人機(jī)交互加入高層知識(shí)。典型的方法是利用相關(guān)反饋和語(yǔ)義視覺(jué)模板進(jìn)行優(yōu)化查詢(xún)，或借助交互界面漸進(jìn)地解釋圖像內(nèi)容。由此可見(jiàn)，研究圖像的低層視覺(jué)特征，以及圖像間相似性的度量既具有重要的意義，目前圖像檢索研究面臨著以下三個(gè)問(wèn)題：

第一，顏色不僅反映物體表面材質(zhì)，也將隨著光照的方向、強(qiáng)度和相機(jī)觀(guān)察點(diǎn)的改變而變化，現(xiàn)有大多數(shù)基于顏色的特征表達(dá)，仍無(wú)法消除環(huán)境因素的影響，且對(duì)環(huán)境的變化很敏感。針對(duì)物體的顏色直方圖特征對(duì)光照條件非常敏感的特點(diǎn)，人們嘗試用比值直方圖代替顏色直方圖，使其只對(duì)陰影、遮蔽和高亮度較敏感。或者對(duì)顏色空間進(jìn)行預(yù)處理，將顏色量從RGB空間轉(zhuǎn)換到C4C5C6空間，將其稱(chēng)為顏色不變量空間；但這種不變量模型的分辨能力不太理想，且仍需在其基礎(chǔ)上考慮顏色空間量化策略。

第二，目前在基于內(nèi)容的圖像檢索技術(shù)中，以空間特征表達(dá)圖像內(nèi)容的方法并不完善。大多在顏色或紋理特征中加入空間信息，如：顏色相關(guān)圖表達(dá)法；將顏色相關(guān)矩陣沿對(duì)角線(xiàn)和非對(duì)角線(xiàn)方向分為兩部分，對(duì)角線(xiàn)部分的顏色分布遵循傳統(tǒng)顏色直方圖的特點(diǎn)，而非對(duì)角線(xiàn)部分則反映顏色邊緣信息，以便更好地表達(dá)空間特征。人們?cè)诖嘶A(chǔ)上進(jìn)一步提出利用孤獨(dú)因子衡量對(duì)角線(xiàn)和非對(duì)角線(xiàn)部分顏色統(tǒng)計(jì)量的權(quán)重，也有效地提高了檢索精度。此外，利用圖像分塊的策略增加空間分布信息也很較有效。通常，有3種方式劃分圖像：固定方式，半動(dòng)態(tài)方式和動(dòng)態(tài)方式，而圖像中檢索物體的尺寸是決定劃分圖像的重要因素。人們還提出了簡(jiǎn)單的局部直方圖方法，將圖像進(jìn)行固定分塊，計(jì)算每一個(gè)子塊的顏色直方圖；再比較兩幅圖像相應(yīng)子塊間的相似距離，并進(jìn)行求和作為整幅圖像的相似距離值；但子塊間的空間約束關(guān)系太強(qiáng)，丟失了全局顏色直方圖所具有的旋轉(zhuǎn)、平移不變性的優(yōu)點(diǎn)。

因此，在基于內(nèi)容的圖像檢索領(lǐng)域中，針對(duì)顏色分量受環(huán)境影響、圖像空間表達(dá)不足等問(wèn)題，有效地提高彩色圖像檢索的精度和速度是現(xiàn)有技術(shù)中有待解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需解決的問(wèn)題是：在圖像檢索領(lǐng)域中，針對(duì)顏色分量受環(huán)境影響、圖像空間表達(dá)不足等問(wèn)題，提出一種基于內(nèi)容的復(fù)合型圖像檢索方法。

本發(fā)明基于內(nèi)容的復(fù)合型圖像檢索方法的實(shí)施步驟為：

(1)將顏色不變量模型應(yīng)用于原始圖像；

(2)分析待搜索圖像的特征；

(3)如果待搜索圖像的顏色分量易受環(huán)境影響，則計(jì)算變換模型后圖像的顏色相關(guān)矩陣并二值化顏色相關(guān)矩陣；

(4)如果待搜索圖像含有較多的灰度級(jí)時(shí)，則對(duì)原始彩色圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，對(duì)邊緣像素，建立邊緣相關(guān)矩陣；對(duì)非邊緣像素，直接使用顏色直方圖描述局部顏色分布信息。

本發(fā)明的檢索方法具有操作簡(jiǎn)便、檢索速度和精度高的優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明構(gòu)建成復(fù)合型檢索系統(tǒng)，對(duì)用戶(hù)提供多樣的查詢(xún)手段。

附圖說(shuō)明

附圖1是本發(fā)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明的主旨是設(shè)計(jì)一個(gè)技術(shù)方案使得在檢索對(duì)環(huán)境因素變化敏感的圖像和空間表達(dá)復(fù)雜的圖像時(shí)，能提高檢索速度和精度。下面結(jié)合實(shí)施例參照附圖進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，以便對(duì)本發(fā)明方法的技術(shù)特征及優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行更深入的詮釋。

本發(fā)明基于內(nèi)容的復(fù)合型圖像檢索方法，其具體實(shí)施步驟為：其一，將顏色不變量模型應(yīng)用于原始圖像；其二，分析待搜索圖像的特征；其三，如果待搜索圖像的顏色分量易受環(huán)境影響，則計(jì)算變換模型后圖像的顏色相關(guān)矩陣并二值化顏色相關(guān)矩陣；其四，如果待搜索圖像含有較多的灰度級(jí)時(shí)，則對(duì)原始彩色圖像進(jìn)行邊緣檢測(cè)，對(duì)邊緣像素，建立邊緣相關(guān)矩陣；對(duì)非邊緣像素，直接使用顏色直方圖描述局部顏色分布信息。(如圖1)