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基于内容的图像检索技术研究

作　者: 贾莲
导　师: 彭玉青
学　校: 河北工业大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 图像检索 颜色空间 直方图 共生矩阵 形状不变矩
分类号: TP391.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要


随着多媒体、网络技术的飞速发展,图像信息的应用日益广泛,如何从大量的图像信息中快速而准确地检索出所需要的信息,已成为一个亟待解决的问题。随着大规模图像数据库的产生,传统的基于文本的图像检索方法已经不能满足实际的需求。为了克服传统检索方法的局限性,基于内容的图像检索技术应运而生,并成为图像领域研究的热点问题之一。针对这一研究领域,本文重点对基于颜色、纹理和形状的检索技术进行了深入的研究和探讨,归纳总结了各种特征提取和相似性匹配的诸多算法,给出了各算法之间的比较。首先从颜色空间的选择和颜色特征提取的角度入手,对五种颜色空间进行了描述,讨论了颜色空间的量化、直方图的定义以及颜色直方图的算法实现。实验结果表明HSV颜色空间具有较好的检索结果,体现了HSV颜色空间与人的视觉感知相一致。对纹理的定义和性质作了详尽的描述,介绍了几种常用的纹理分析方法,包括灰度共生矩阵、Gabor小波特征,并对于这两种特征,进行了特征内部归一化,使得平均检索效果比未归一化的检索效果提高了几个百分点。实验结果表明频谱分析方法Gabor小波对背景比较单一、物体背景层次分明的图片检索效果更佳。对于形状特征的特点也作了介绍,包括常用的方法傅立叶描述符和形状不变矩。最后,本文创新性的设计并实现了一个综合HSV颜色直方图特征、灰度共生矩阵纹理特征和形状不变矩特征的图像检索原型系统。在特征提取方法上,充分考虑了各个特征间的互补性,取长补短,完成了新的可对各种特征任意组合后进行检索的智能图像检索平台。试验结果也验证了本文提出的新方法较传统的单特征检索在检索精度上有大幅度提高。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 绪论  8-12
  §1-1 图像检索的背景及意义  8
  §1-2 图像检索的发展概况  8-10
    1-2-1 国外CBIR技术发展现状  8-9
    1-2-2 国内cBIR技术发展现状  9-10
  §1-3 图像检索的发展趋势  10-11
  §1-4 本论文的工作  11-12
第二章 基于内容图像检索的关键技术  12-18
  §2-1 图像特征的表达  12-14
    2-1-1 颜色特征的表达  12
    2-1-2 纹理特征的表达  12-13
    2-1-3 形状特征的表达  13
    2-1-4 空间关系特征的表达  13-14
  §2-2 图像特征的相似性度量方法  14-16
    2-2-1 直方图相交法  14-15
    2-2-2 马氏距离  15
    2-2-3 二次型距离  15
    2-2-4 明氏(Minkowsky)距离法  15-16
  §2-3 图像检索性能评价标准  16
    2-3-1 查准率和查全率  16
    2-3-2 响应时间T  16
  §2-4 相关反馈技术  16-18
第三章 基于颜色特征图像检索的研究与实现  18-25
  §3-1颜 色空间的选取  18-21
    3-1-1 RGB颜色空间  18-19
    3-1-2 HSv颜色空间  19-20
    3-1-3 Yuv颜色空问  20
    3-1-4 XYz颜色空间  20
    3-1-5 YIO颜色空问  20-21
  §3-2 颜色量化  21-22
  §3-3 颜色直方图  22-23
  §3-4 颜色直方图的算法  23
  §3-5 实验结果及分析  23-24
  §3-6 本章小结  24-25
第四章 基于纹理特征图像检索的研究与实现  25-32
  §4-1 纹理分析方法  25-29
    4-1-1 统计分析方法  25-28
    4-1-2 频谱分析方法  28-29
  §4-2 特征归一化处理  29-30
  §4-3 纹理特征的算法实现  30-31
  §4-4 实验结果及分析  31
  §4-5 本章小结  31-32
第五章 基于形状特征图像检索的研究与实现  32-37
  §5-1 形状特征的提取方法  32-34
    5-1-1 傅立叶形状描述符  32-33
    5-1-2 形状不变矩  33-34
  §5-2 形状特征的算法实现  34-35
  §5-3 实验结果及分析  35-36
  §5-4 本章小结  36-37
第六章 综合特征的图像检索的研究与实现  37-43
  §6-1 各视觉特征的特点  37-38
    6-1-1 颜色特征的特点  37
    6-1-2 纹理特征的特点  37
    6.1-3 形状特征的特点  37-38
    6-1-4 特征间的相对特点  38
  §6-2 特征的综合使用  38
  §6-3 特征外部归一化  38-39
  §6-4 综合特征的算法实现  39-40
  §6-5 实验结果及分析  40-42
  §6-6 本章小结  42-43
第七章 图像检索系统的设计  43-49
  §7-1 检索系统界面  43-44
  §7-2 榆索系统流程  44
  §7-3 系统模块功能介绍  44-48
  §7-4 本章小结  48-49
第八章 总结与展望  49-50
参考文献  50-52
致谢  52-53
攻读学位期间所取得的相关科研成果  53

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 检索机
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