焦華龍

CBIR是_項(xiàng)覆蓋計(jì)算機(jī)視覺(jué)、 色彩感知、圖像處理、圖像分類(lèi)、統(tǒng)計(jì)聚類(lèi)、心理學(xué)、人機(jī)交互及與特定應(yīng)用相關(guān)的領(lǐng)域。 本文討論了我們開(kāi)發(fā)的_個(gè)基于內(nèi)容的圖像檢索 系統(tǒng)算法實(shí)現(xiàn)。

S 1功能描述

除關(guān)鍵字和分類(lèi)檢索外， 系統(tǒng)還提供以下幾種基于內(nèi)容的檢索。 實(shí)例自動(dòng)檢索， 給 定_幅圖像， 找出圖像庫(kù)中與之相似的若干幅圖像， 其中相似的圖像數(shù)可以在系統(tǒng)自設(shè)。 相似性包括顏色、紋理和形狀三個(gè)方面的相似性， 可以在系統(tǒng)中設(shè)定它們的組合方式 （如 是否進(jìn)行紋理判斷、是否進(jìn)行若干個(gè)特征的混合等）及所采用的特征（可選特征有顏色 Hsv 直方圖、顏色位置分布直方圖、紋理共生矩陣等）， 系統(tǒng)自動(dòng)提取這些設(shè)定的特征， 不需要 進(jìn)行人工標(biāo)記。 顏色查詢方式， 用戶可以自己設(shè)置_ 幅自己想象的圖像的顏色分布， 根據(jù) 用戶的設(shè)置找出在圖像庫(kù)中與之相似的圖像。 自設(shè)的圖像有9個(gè)小塊組成， 每_塊可以指 定_種顏色。 相關(guān)性反饋， 通過(guò)用戶設(shè)定的檢索方式進(jìn)行初次檢索之后， 再根據(jù)檢索得到 的結(jié)果指定每_幅圖像與用戶想要得到的圖像的相關(guān)性程度反饋給系統(tǒng)， 系統(tǒng)根據(jù)這些信 息修正特征進(jìn)行第二次檢索， 如此反復(fù)幾次直到獲得最佳結(jié)果。 紋理判斷， 對(duì)于_幅實(shí)例 圖像系統(tǒng)先進(jìn)行是否為紋理圖案的判斷， 再提取特征進(jìn)行匹配， 如果是紋理圖就需要提取紋 理特征， 并且以紋理為主要特征進(jìn)行匹配， 非紋理圖就不提取紋理特征， 而主要采用其他 特征來(lái)匹配。 此外， 根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的安全性考慮， 將用戶分為管理員和操作員兩種， 管 理員具有所有的權(quán)限， 可以對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)添加、刪除等操作， 還可以設(shè)置用戶， 設(shè)置系統(tǒng)的工 作方式等。

S 2系統(tǒng)框架和實(shí)現(xiàn)

本系統(tǒng)由這些部分組成： 圖像數(shù)據(jù)庫(kù)管理模塊， 特征提取模塊， 檢索界面， 用戶管理 模塊， 顏色分布自定義模塊， 相關(guān)性反饋模塊， 如圖1所示。對(duì)圖像庫(kù)中的每? _幅圖像，圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中有_條記錄與之對(duì)應(yīng)﹔這條記錄存有圖像的URL地址以及該圖像對(duì)應(yīng)的特征 數(shù)據(jù)在特征庫(kù)中的位置信息。對(duì)于存入數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像’假定它已經(jīng)存在于某個(gè)URL位置’ 特征提取模塊先根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)定計(jì)算每個(gè)需要存儲(chǔ)的特征’ 同時(shí)將這些特征數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在特 征庫(kù)中’ 之后將圖像的有關(guān)URL地址、 文本描述以及特征數(shù)據(jù)在特征庫(kù)中的位置信息寫(xiě)入 圖像數(shù)據(jù)庫(kù)﹔這就完成了圖像的存儲(chǔ)操作。 檢索界面接受用戶的界面設(shè)置和檢索的特征選 擇’ 與系統(tǒng)的其他部分交互完成檢索工作。 比如進(jìn)行實(shí)例的相關(guān)性反射檢索’ 被檢索圖像 先送到特征提取模塊計(jì)算得到圖像特征數(shù)據(jù)’ 然后將得到的特征數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中每_? 條記錄K對(duì)應(yīng)于圖像庫(kù)中的_幅圖像）的特征數(shù)據(jù)K從記錄的特征庫(kù)中的位置得到）按照 某個(gè)度量方法進(jìn)行比較﹔之后按匹配由好到壞的順序排序’ 最后將比較匹配的結(jié)果圖像返 回給檢索界面’ 從而完成初次檢索過(guò)程。 用戶根據(jù)自己的主觀判斷在界面上對(duì)結(jié)果圖像進(jìn) 行相關(guān)性程度的標(biāo)識(shí)之后’ 再由系統(tǒng)將標(biāo)識(shí)信息傳遞給相關(guān)性反懾模塊’ 由相關(guān)性反懾模 塊來(lái)調(diào)整各個(gè)特征在度量上的權(quán)重’ 從而得到新的檢索結(jié)果﹔如此下去’ 直到得到滿意的 結(jié)果為止。 可以使用的特征有顏色特征、 紋理特征、 形狀特征或者將它們組合使用。 用戶 管理模塊’ 可以添加、 刪除用戶和修改用戶的權(quán)限及密碼。 顏色用戶自定義模塊’ 可以編 輯_幅圖像的顏色組成。

由于將圖像庫(kù)與特征庫(kù)完全分離開(kāi)’ 避免了管理大量圖像信息的問(wèn)題。 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)使增加新的圖像特征較為容易’ 操作界面友好。

所采用的開(kāi)發(fā)工具是Visual C++和 Access。

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