基于颜色的图象检索系统的研究与实现

摘要

随着Internet网络技术的发展,人们广泛应用各种图象数据,如何有效、快速地检索图象成为一个迫切需要解决的课题.该文在广泛查阅国内外有关基于内容的图解检索技术CBIR(Content Based Image Retrieval)资料的基础上,对基于内容的图象检索技术现状进行了分析和研究.由于在目前的图象数据库中,基本上以彩色图片为主,所以在基于内容的图象检索技术中,颜色是使用最广泛的特征之一.该文以普通图象作为对象,在图象预处理的基础上,对利用颜色特征进行图象检索的三个关键问题:颜色空间的表示,颜色特征的提取和基于颜色的相似性度量进行了讨论.首先,对获得的图象进行预处理,使得图象的颜色特征能够准确而方便的提取;其次,针对全图直方图的不足,提出了基于子块直方图的算法;再之,在子块直方图的基础上,研究了基于颜色对的图象检索算法,使检索结果图象在空间上具有颜色相似性;最后采用了符合人类视觉特性的HSV颜色空间来进行图象检索,并利用人对颜色的感知对颜色分量进行了量化,对两种量化方法进行了研究和讨论.该文采用Visual C++6.0实现了基于颜色特征的图象检索实验系统,并对实验结果进行了分析和研究,为下一步整合各种关于颜色直立图的检索算法以及采用其它的检索方法打下了较好的基础.

目录

文摘

英文文摘

第一章基于内容的图象检索的研究现状和发展方向

1.1引言

1.2基于内容的图象检索

1.2.1概念

1.2.2特点

1.2.2目的和问题

1.3基于内容的图象检索技术

1.3.1基于颜色特征的检索技术

1.3.2基于纹理的检索技术

1.3.4基于形状的检索技术

1.3.5基于空间关系的检索技术

1.3.6基于非视觉特征的检索技术

1.4 目前图象检索主要的应用领域

1.5图象检索系统的功能和性能

1.6.1 QBIC系统

1.6.2 Photobook系统

1.6.3 CORE系统

1.6.4 VisualSEEK和WebSEEK系统

1.7国内研究状况

1.8未来主要研究方向

1.8.1综合多特征的检索技术

1.8.2高维索引技术

1.8.3性能评价准则

1.9本课题的研究工作

1.9.1研究的内容

1.9.2采用的开发方法

第二章图象的预处理

2.1形成图象质量下降的原因

2.2图象的锐化处理

2.3噪声消除的平滑化处理

2.4图象的色彩增强处理

第三章常用的颜色空间

3.1颜色模型的选取及转化

3.2 RGB颜色空间

3.2.1彩色图象的R、G、B各分量的图示

3.3 HSI颜色空间

3.3.1从RGB转换到HSI

3.3.2从HSI转换到RGB

3.3.3彩色图象的H、S、I各分量的图示

3.4 HSV颜色空间

3.4.1从RGB转换到HSV

3.4.2彩色图象的H、S、V各分量的图示

3.5 YUV颜色模型

3.5.1从RGB转化到YUV

3.5.2彩色图象的Y、U、V各分量的图示

第四章图象的相似性度量

4.1图象的相似度

4.2相似度计算公式

4.2.1距离相似测度

4.2.2相关相似测度

4.3图象检索的有效评价

第五章基于颜色的图象检索技术

5.1采用颜色检索方法的目的

5.2颜色直方图检索示例表示

5.3颜色直方图的实现

5.3.1 Swain和Ballard的直方图相交算法

5.3.2基于子块颜色直方图方法

5.3.3基于子块颜色直方图算法的实现

5.3.4查询界面

5.3.5查询结果

5.3.6结果分析

5.4颜色对的方法

5.4.1颜色对的基本思想

5.4.2颜色对的检索方法

5.4.3对颜色对方法的改进

5.4.4基于颜色对算法的实现

5.4.5相似度查询

5.4.6查询结果

5.4.7结果分析

5.5 HSV颜色空间检索法

5.5.1 HSV颜色空间的量化

5.5.2颜色特征的匹配

5.5.3查询界面与结果

5.5.4结果分析

第六章系统功能与实现

6.1系统组成

6.2系统功能

6.3实验系统界面及菜单结构

6.3.1实验系统界面

6.3.2实验菜单结构

结束语

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文和参加的项目

附录