学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于BP神经网络的语义风景图像检索技术的研究

作 者: 谢文兰
导 师: 石跃祥
学 校: 湘潭大学
专 业: 信号与信息处理
关键词: 语义风景图像检索 主要颜色 改进的BP算法 泛化能力 阈值
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2009年
下 载: 137次
引 用: 1次
阅 读: 论文下载
 

内容摘要


随着科学技术和因特网的发展,以及多媒体的推广应用,海量的各种类型的信息正在全球被快速的采集、传输和应用。20世纪90年代,出现了基于内容的图像检索(CBIR)。它可以直接从图像信息源中获得视觉内容特征,如颜色、纹理、形状等来判断图像之间的相似性。然而,这些图像低层信息反映的只是图像的一些客观统计特性,并不能真正被人们理解。在许多的检索识别中,人们主要是根据图像的关键字来判断图像是否符合自己的需要,其关键词可能是蓝天、落日或其它,而不是图像的低层视觉特征,这些图像的关键字即是图像的高层语义知识。可见,语义检索更能满足用户的需要且有着极其广阔的应用前景。如何解决图像低层视觉特征和高层语义特征存在的“语义鸿沟”已成为语义图像检索问题的关键。本文通过建立一个多输出的BP神经网络,提取图像的底层特征作为网络的输入,用语义期望值作为网络的输出,并用改进的BP算法来训练该网络。训练完成后,该网络能够对风景图像进行多种语义分类检索,从而建立起了从底层特征到语义特征之间的映射。实现了图像的语义算法。本文主要工作包括:(1)风景图像具有比较鲜明的颜色特征,通过学习和分析RGB和HSV的颜色空间模型,提出了一种非均匀量化算法,对自然界的八种主要颜色进行聚类,并选取合适的纹理和形状特征。(2)对图像进行分割,通过在分割区域上提取图像的底层特征向量,再利用BP神经网络建立低层视觉特征和高层语义特征之间的映射,填补了图像检索中的语义鸿沟。并就如何选取隐层节点和构造训练样本集做了分析,使网络具有更好的学习能力。(3)如何选取图像的语义阈值是一个重点也是一个难点,通过实验发现,当阈值的选取范围在[0.55,0.65]时,检索的查全率和准确率能达到一个比较好的平衡效果。最后检索结果证明了该方法对风景图像检索的有效性及先进性。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章 引言  8-14
  1.1 图像检索  8-9
  1.2 语义图像检索  9-10
  1.3 国内外研究状况和不足  10-12
  1.4 论文的研究内容与安排  12-14
第2章 语义图像检索的相关知识  14-29
  2.1 图像语义检索简介  14-20
    2.1.1 语义的表示  14-16
    2.1.2 语义提取模型  16-18
    2.1.3 基于语义的图像检索技术  18-20
  2.2 BP 神经网络  20-24
    2.2.1 BP 神经网络的思想  20-21
    2.2.2 标准BP 算法及改进的算法  21-24
    2.2.3 BP 神经网络的主要能力  24
  2.3 图像的底层特征  24-28
    2.3.1 颜色特征  24-26
    2.3.2 纹理特征  26-27
    2.3.3 形状特征  27-28
  2.4 本章小结  28-29
第3章风景图像底层内容的处理  29-42
  3.1 风景图像的分割  29-30
  3.2 风景图像的底层特征提取  30-39
    3.2.1 新的颜色特征的提取  31-36
    3.2.2 共生矩阵的提取  36-38
    3.2.3 不变矩的提取  38-39
  3.3 数据处理  39-41
  3.4 本章小结  41-42
第4章 改进的BP 神经网络的风景图像语义算法与实现  42-52
  4.1 构建一个BP 神经网络  42-44
    4.1.1 隐层节点的选取  42-43
    4.1.2 构造训练样本集  43-44
  4.2 训练BP 神经网络  44-48
    4.2.1 训练步骤  44-45
    4.2.2 训练过程  45-48
  4.3 选取合适的阈值  48-51
  4.4 本章小结  51-52
第5章 实验结果分析  52-57
  5.1 风景图像检索分类的结果  52-54
  5.2 实验分析  54-55
  5.3 BP 神经网络泛化能力的分析  55-56
  5.4 本章小结  56-57
第6章 结论  57-58
参考文献  58-61
致谢  61-62
附录A 攻读硕士学位期间录用的论文  62

相似论文

  1. 基于小波变换的语音信号去噪及其DSP算法实现,TN912.3
  2. 过程支持向量机及其在卫星热平衡温度预测中的应用研究,TP183
  3. 基于遗传算法的柑橘图像分割,TP391.41
  4. 大型底栖无脊椎动物在水环境管理中的应用,X824
  5. 移动WSN基于虚拟簇头数据收集策略的研究,TP212.9
  6. 基于肤色分割与AdaBoost算法的人脸检测研究,TP391.41
  7. 基于不确定数据的轮廓查询处理技术研究,TP311.13
  8. 基于OpenCV的人脸检测方法研究,TP391.41
  9. 小波包多载波调制系统中的峰均比技术研究,TN919.3
  10. 图像信息处理机的图像处理方法研究,TP391.41
  11. 人脸表情识别算法研究,TP391.41
  12. 基于静止气象卫星云图的分类研究,TP391.41
  13. 单模光纤中受激布里渊散射阈值的研究,O437.2
  14. 非织造布疵点检测研究,TP391.41
  15. 一种基于嵌入式Linux的人体平衡监测系统的设计,TP274
  16. 面向室内环境的WSN跟踪关键技术研究,TN929.5
  17. 一个基于聚类的神经网络样本自学习系统,TP391.6
  18. 基于飞秒光精密加工技术金属薄膜深小孔加工研究,TN249
  19. 基于概率的飞行环境危险探测与告警算法研究,V328
  20. 基于图像处理的熔喷超细纤维直径测试方法研究,TP274
  21. 彩色医学影像分割技术研究,TP391.41

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) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
© 2012 www.xueweilunwen.com