基于内容的图像检索技术研究

作     者：贾莲 

作者单位：河北工业大学 

学位级别：硕士

导师姓名：彭玉青

授予年度：2007年

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

主      题：图像检索 颜色空间 直方图 共生矩阵 形状不变矩 

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。