[發明專利]一種基于內容和反饋的圖像檢索方法

無效

• 申請號: 201310141628.9
• 申請日: 2013-04-22
• 公開（公告）號: CN103218441A
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 廖建新;徐童;楊迪;王敬宇;戚琦;李彤紅;朱曉民
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種基于內容和反饋的圖像檢索方法，屬于云計算信息技術領域，特別是屬于基于結構化P2P-Chord環網絡的圖像檢索技術領域。

背景技術

云計算無需用戶管理和維護資源，提供了可靠的、無限量的存儲空間，允許隨時隨地訪問數據，以及支持多個用戶的動態分配資源。數據中心是云計算的關鍵技術之一，目前數據中心主要有兩種拓撲結構：中心化結構和非中心化結構。在中心化結構中，中心結點負責處理數據中心的所有數據，所以該結構容易遭受單點故障。于是，人們提出了以peer-to-peer(P2P)網絡為代表的非中心化結構的數據中心，在該非中心化結構中，所有網絡服務器作為網絡結點按照規則連接，不設立中心結點，每個結點只負責一部分數據，從而提高了數據中心的可靠性。

在以P2P網絡為基礎的非中心化結構的數據中心中，多媒體檢索尤其是圖像檢索一直是個尚未解決的技術難題。目前在P2P網絡中，圖像的檢索主要以圖像名字和關鍵詞匹配為基礎，但是該方法受限于關鍵字的準確性，而且當用戶需要找出與實例圖片相近的圖片時，基于關鍵字的檢索無法滿足其需求。基于內容的圖像檢索技術是解決這一問題的發展方向，但是現有的解決方法要依賴全局信息，而以P2P網絡為基礎的非中心化結構的數據中心所構成的分布式環境中，很難收集全局信息。另外目前基于內容的圖像檢索技術往往會檢索出一些非相關的圖像來，即檢索準確性難以保證。因此如何在P2P網絡中，實現基于內容的圖像精確檢索是當前云計算技術領域中一個急需要解決的技術難題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的是發明一種方法，實現云計算中基于內容的圖像精確檢索技術。

為了達到上述目的，本發明提出了一種基于內容和反饋的圖像檢索方法，所述方法包括下列操作步驟：

（1）圖像索引庫的建立過程：對于每幅建庫圖像，結構化P2P-Chord環網絡上的資源節點計算該建庫圖像的特征向量，并根據該特征向量計算該建庫圖像的多個資源ID；然后對于該建庫圖像的每一個資源ID，構造相應的索引消息，并把該索引消息按照Chord協議發布到所述的結構化P2P-Chord環網絡上，結構化P2P-Chord環網絡上的索引節點按照Chord協議處理和保存所收到的該建庫圖像的索引消息，從而基于所述的結構化P2P-Chord環網絡建立起圖像索引庫；所述的結構化P2P-Chord環網絡上的資源節點是指存儲建庫圖像的節點，所述的索引節點是指存儲建庫圖像的索引消息的節點；

（2）圖像查詢過程：對于每幅查詢圖像，采用步驟（1）中同樣的方法，計算該查詢圖像的特征向量；采用步驟（1）中同樣的方法，計算該查詢圖像同樣數目的資源ID；對于該查詢圖像的每一個資源ID，構造相應的圖像查詢消息，并把該圖像查詢消息按照Chord協議發布到步驟（1）所述的結構化P2P-Chord環網絡上；所述的結構化P2P-Chord環網絡上的索引節點按照Chord協議收到該圖像查詢消息后，把查詢結果反饋給查詢用戶；查詢用戶根據反饋結果更新該查詢圖像的特征向量，并采用步驟（1）中同樣的方法，重新計算該查詢圖像同樣數目的資源ID，并重復進行上述操作，直到得到滿意的查詢結果或者重復操作次數超過設定的閾值；

（3）圖像索引庫的更新過程：按照設定的周期，所述的結構化P2P-Chord環網絡上的資源節點對已建庫的圖像定時重新發布建庫圖像的索引消息；同時所述的結構化P2P-Chord環網絡上的索引節點定時檢查所保存的建庫圖像的索引消息，若索引消息超期未更新，則把該條索引消息刪除。

所述步驟（1）的內容具體包括如下操作步驟：

（11）構造哈希函數族G={g₁(v),g₂(v),g₃(v),...,g_m(v)}，其中v是函數的變量，是一個d維的向量，是按照設定的方法從建庫圖像計算得到的特征向量；d是一個大于1的自然數，m是一個大于1的自然數；所述的哈希函數族G中的g_i(v)=[h_i1(v),h_i2(v),h_i3(v),...,h_ik(v)]^T是一個k維的整數向量，其中k是一個大于1的自然數，i是大于等于1小于等于m的自然數，運算符[]^T表示轉置運算；g_i(v)中的哈希函數h_ij(v)定義如下式：