[發明專利]基于顏色特征的圖像檢索方法

有效

• 申請號: 201510660442.3
• 申請日: 2015-10-14
• 公開（公告）號: CN105205171B
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發明（設計）人: 石旭剛;劉嘉;湯澤勝;李沖
• 申請（專利權）人: 杭州中威電子股份有限公司
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 董世博

本發明公開了基于顏色特征的圖像檢索方法，提供的技術方案以顏色特征為出發點，通過對監控視頻進行分析，得到運動目標的每一幀的前景區域使其構成完整運動目標序列，對于運動目標的每一幀圖像，得到二值圖像、每一個目標的輪廓以及包圍盒信息，前景區域二值圖，對運動目標序列采樣得到8個采樣幀，基于8個采樣幀的目標原始圖像和mask圖計算運動目標序列的全局顏色直方圖、分塊顏色直方圖、主顏色概率特征作為運動目標的特征，支持了主顏色搜索和以圖搜圖兩種方式，能夠更好的滿足監控視頻小目標和中等大小的目標的搜索需求。

技術領域

本發明涉及視頻監控領域的圖像檢索技術，尤其涉及基于顏色特征的圖像檢索方法。

背景技術

隨著視頻監控設備的普及和視頻監控技術的發展，每天都有大量的視頻圖像數據產生并被存儲下來，如何有效的在海量的視頻圖像數據找到相關的內容是充分挖掘數據價值必須要面對的問題。

對于監控視頻的分析，一般思路是通過運動目標檢測提取有意義的運動目標/物體，記錄目標的運動信息以及特征，從而大大簡化分析的難度，節約大量的分析時間。通常記錄的目標的特征會包括多種多樣的特征如類別（人、車、物）、大小、軌跡、車牌（如果目標的類別是車的話）、運動方向、顏色、紋理等等。

在監控視頻分析中用到的特征里顏色是使用最廣泛的一種，因其易于表達易于統計，也更容易分析。通常顏色特征的計算是在給定的顏色空間進行量化降維然后統計目標所在區域像素的統計直方圖，更多的應用還包括對目標區域進行劃分然后統計分塊直方圖。量化顏色空間的方法實際上是對顏色空間的一種硬劃分，為了較好的進行匹配和搜索，需要比較細致的劃分，那么會導致在不同時間拍攝的同一個目標的圖像因光照變化的差異導致圖像難以匹配上，另一個問題是光照變化導致的色偏使得依據主顏色檢索變得困難，比如我們想查看所有紅色的目標，那我們就必須知道硬劃分得到的多個子區間哪一個對應哪一種主顏色，對于處于不同主顏色過渡區間的顏色我們人眼也很難斷定是哪一種顏色，存在色偏的情況下會更加困難。

發明內容

針對上述技術缺陷，本發明提出基于顏色特征的圖像檢索方法。

為了解決上述技術問題，本發明的技術方案如下：

基于顏色特征的圖像檢索方法，包括如下步驟：

11）對監控視頻進行分析，檢測并分割視頻中出現的運動目標，得到運動目標的每一幀的前景區域使其構成完整運動目標序列，對于運動目標的每一幀圖像，得到二值圖像、每一個目標的輪廓以及包圍盒信息，通過輪廓信息得到運動目標的前景區域二值圖，即mask圖；在mask圖中，0表示背景像素，1表示前景像素，即目標的位置；

12）對運動目標序列采樣得到8個采樣幀，基于8個采樣幀的目標原始圖像和mask圖計算運動目標序列的全局顏色直方圖、分塊顏色直方圖、主顏色概率特征作為運動目標的特征，存儲至索引文件；

13）當查詢條件為給定的rgb值時，以最近鄰法找到該rgb值對應的主顏色，對于索引文件中的所有目標，每一個目標的8個采樣特征中主顏色概率特征對應該rgb值的最大者作為該目標與指定rgb顏色的相似度，最后所有目標依據相似度高低排序后返回給用戶；

當給定查詢條件為圖像及標記了前景的mask圖時，計算該圖的全局顏色直方圖、分塊顏色直方圖，對于索引文件中的所有目標，逐一計算其8個采樣幀與待查詢圖像的顏色直方圖相似度，以結果最大的作為該目標與給定查詢圖像的相似度，最后將所有目標按相似度高低返回給用戶。

進一步的，全局顏色直方圖計算包括如下步驟：

21）將圖像的像素數據進行顏色空間轉換,從rgb轉換為hsv或者lab;

22）對轉換后的顏色空間進行量化，統計圖像前景區域在該顏色空間的顏色直方圖信息，聯合顏色空間標志flag作為圖像的全局直方圖特征hist1，即將該flag作為特征向量的一個維度。