[發(fā)明專利]一種相似圖像的快速匹配方法和系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810628618.0
• 申請(qǐng)日: 2018-06-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108875828B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-01-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙婕;王賓彥;姚峰林;程鳳偉;任晶晶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 太原學(xué)院
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62
• 代理公司: 太原晉科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 14110
• 代理人: 任林芳

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)圖像檢索領(lǐng)域，提出了一種相似圖像的快速匹配方法和系統(tǒng)，該方法包括后臺(tái)預(yù)處理的步驟和前臺(tái)匹配的步驟，所述后臺(tái)預(yù)處理的步驟具體包括：S101、提取圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的各個(gè)待檢索圖像的視覺(jué)特征；S102、為圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的各個(gè)待檢索圖像映射M個(gè)文本特征標(biāo)注；S103、建立以文本標(biāo)注為索引單位的聯(lián)合排序索引表F_i，形成圖像排序；所述前臺(tái)匹配的步驟具體包括：S201、接收并提取查詢圖像O的視覺(jué)特征；S202、確定查詢圖像的文本特征標(biāo)注；S203、將查詢圖像的文本特征所對(duì)應(yīng)的聯(lián)合排序索引表中的圖像作為查詢圖像O的備選匹配圖像庫(kù)；根據(jù)匹配數(shù)量，輸出匹配結(jié)果。本發(fā)明大大縮小了圖像匹配的搜索范圍，提高了圖像檢索的速度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)圖像檢索領(lǐng)域，特別涉及一種相似圖像的快速匹配方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

圖像匹配系統(tǒng)根據(jù)判斷圖像內(nèi)容所包含信息的相近似程度，能夠在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中匹配出與所查詢圖像內(nèi)容信息相似的圖像，實(shí)現(xiàn)圖像匹配的結(jié)果輸出。圖像匹配系統(tǒng)可以用來(lái)查找同源圖片或者目標(biāo)對(duì)象，隨著互聯(lián)網(wǎng)和圖像處理技術(shù)的快速發(fā)展，使得圖像匹配系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值日益升高。

圖像的匹配特征主要包括文本特征和視覺(jué)特征兩種。其中，文本特征需要預(yù)先進(jìn)行人工標(biāo)注，利用文本特征實(shí)現(xiàn)圖像匹配，可以降低圖像相似性的判斷難度，但是對(duì)于數(shù)據(jù)量較大的圖像匹配系統(tǒng)，人工標(biāo)注的預(yù)處理過(guò)程是一個(gè)難以完成的任務(wù)。視覺(jué)特征是圖像的顏色、紋理、形狀等具有直觀意義的基本特性，與人類視覺(jué)的明度知覺(jué)、顏色知覺(jué)、形狀知覺(jué)等直觀感知所獲取的信息相對(duì)應(yīng)，視覺(jué)特征能夠直觀地表述圖像的內(nèi)容信息，但是與文本特征相比，視覺(jué)特征的相似度計(jì)算過(guò)程所需較長(zhǎng)。面對(duì)當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)上數(shù)以千億計(jì)的圖像資源，如何快速而有效地實(shí)現(xiàn)圖像匹配成為圖像檢索領(lǐng)域面臨的一種重要挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問(wèn)題為：提供一種相似圖像的快速匹配方法，通過(guò)建立視覺(jué)特征與文本特征的索引關(guān)系，從而提高圖像匹配系統(tǒng)的搜索速度。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：一種相似圖像的快速匹配方法，包括后臺(tái)預(yù)處理的步驟和前臺(tái)匹配的步驟，所述后臺(tái)預(yù)處理的步驟具體包括：

S101、提取圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的各個(gè)待檢索圖像的視覺(jué)特征，得到各個(gè)待檢索圖像的視覺(jué)特征矢量V_Q；

S102、為圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中的各個(gè)待檢索圖像映射M個(gè)文本特征標(biāo)注，其中，M為大于等于3的正整數(shù)；統(tǒng)計(jì)文本標(biāo)注集合T＝{T_i,i∈n}中各個(gè)文本特征T_i對(duì)應(yīng)的所有待檢索圖像，作為以T_i為映射文本特征的備選文本匹配圖像，其中，n表示文本標(biāo)注集合T中的文本特征的數(shù)量；

S103、計(jì)算以文本特征T_i為映射的各個(gè)備選文本匹配圖像的視覺(jué)特征矢量與該文本特征T_i的量化視覺(jué)特征矢量之間的標(biāo)準(zhǔn)化歐式距離，作為備選文本匹配圖像與文本特征的相似度；并將相似度值由大到小的順序，對(duì)以文本特征T_i為文本特征標(biāo)注的所有備選文本匹配圖像進(jìn)行排序，建立聯(lián)合排序索引表F_i，對(duì)文本特征集合T內(nèi)的所有文本特征進(jìn)行上述步驟，形成以文本標(biāo)注為索引單位的圖像排序。

所述前臺(tái)匹配的步驟具體包括：

S201、接收并提取查詢圖像O的視覺(jué)特征，形成查詢圖像O的視覺(jué)特征矢量V_o；

S202、將查詢圖像的視覺(jué)特征矢量與文本標(biāo)注集合中的各個(gè)文本特征進(jìn)行對(duì)比，選取文本標(biāo)注集合T＝{T_i,i∈n}中與所述查詢圖像的視覺(jué)特征矢量V_o的相對(duì)差值最小的文本特征T_o作為查詢圖像的文本特征標(biāo)注；