基于形状的图像匹配及商标图形检索系统的研究

摘要

在信息领域中，多媒体技术是新一代信息发展和竞争的核心；多媒体信息技术主要包括声音、图像、文本、视频和通信等数据信息，由于计算机互联网的高速发展与应用，基于内容的图像检索技术逐渐地成为各行业的研究热点。图像的内容信息主要包括颜色、纹理、形状和它们的组合特征等。形状特征具有直观的人类视觉观察性，是底层视觉特征中常用的特征之一。现已存在很多形状特征描述子，但形状特征描述的完整性和基于形状的图形检索效果还有待提高，并且针对不同的应用情况，根据图像的检索需求对形状算法进行相应的改进。
　　首先，本文研究传统的形状匹配算法。形状特征对图像的全局信息和局部信息描述并不是非常完整，而在实际应用中需要同时考虑到图像的全局和局部信息，所以本文通过对全局特征描述子和局部描述子分配不同的权值来实现基于形状的图像检索。为了简化基于全局轮廓的信息特征描述子，本文提出了一种基于改进的Hough变换的方法，结合Zernike不变矩的局部特征描述子来进行图像检索。实验证明本文方法在匹配速度和精度上均有着显著的提高，是一种高效的基于形状的图像检索算法。
　　其次，本文将改进的基于形状的图像检索算法应用到实际检索系统中。通过对现有的商标形状检索系统的研究，总结出在商标处理步骤中最重要的是商标图案的分割，本文采用基于区域增长的分割、商标的水平投影分割、商标的竖直投影的分割、基于阈值的分割和手动分割的方法来大大减少人工分割商标的工作量，从而提高商标分割的速度。同时，按照商标的图形要素表国际分类的原则，分为不同类别的商标图案，选择提取不同的图形特征作为商标形状检索的特征。
　　最后，本文利用改进的基于商标图形的检索算法，设计并演示了一个基于图形的商标检索系统，通过对大量商标图案的测试，证明本文改进的商标分割算法的可行性，可以实现自动处理商标库中大部分商标图案；对图形检索的测试，证明文中提出的基于改进的Hough变换和Zernike不变矩的方法在检索系统中有较好的检索性能。本文同时采用Visua lC++6.0作为开发工具实现了基于图形的商标检索系统，作为一个应用性的整体框架系统。实验证明，本文的算法大大减少了基于形状的商标检索系统的审查时间，有较好的性能，具有一定的可行性和应用价值。

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第1章 引言

1.1 课题研究背景

1.2 基于内容的图像检索技术概述

1.3 基于形状的商标检索研究的意义

1.4 本文的主要内容与章节安排

第2章 基于形状的图像检索技术

2.1 形状检索技术的介绍

2.2 基于轮廓的形状描述方法

2.3 基于区域的形状描述方法

2.4 本章小结

第3章 基于改进的Hough变换和Zernike不变矩的图像检索方法

3.1 图像边缘检测算子

3.2 基于Ho ugh变换的直线检测算法

3.3 基于Zer ni ke不变矩的算法

3.4 基于改进的Hough变换和Zernike的图像检索方法

3.5 本章小结

第4章 商标图形检索系统的分析

4.1商标图形系统的分析

4.2 商标预处理方法分析

4.3 商标图案的分割方法

4.4商标图形特征的提取

4.5 本章小结

第5章 商标图形检索系统的实现

5.1 系统框架设计

5.2 商标图形检索系统的实现

5.3 实验结果及分析

5.4 本章小结

总结与展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间所发表的学术论文