基于内容的图像检索 cl
基于内容的图像检索
基于内容的图像检索
基于内容的图像检索(Content-Based Image Retrieval, CBIR),也称为内容视觉检索,是一种能够从图像库中自动找到和用户提供的图像或者用户视觉描述相似的图像的技术。
它可以利用图像中存在的特征和类别,进行快速准确的信息检索。
基于内容的图像检索的原理是,首先将图像进行处理,形成和其中的特性相关的特征向量,然后将提取到的特征向量传入到模型中,计算和检索图像之间的相似性,从而进行图像内容检索。
基于内容的图像检索技术有很多优势,包括精确性和可处理信息量大等特点。
相比于表面检索技术,基于内容的图像检索技术不仅可以检索出更高质量的图像,还可更好地提高搜索效率。
此外,基于内容的图像检索技术还可以根据不同的图像特征,进行更加详细和准确的检索,从而实现更快的检索速度。
基于内容的图像检索技术的典型应用是基于用户上传的图像或口头描述,进行图像模糊检索或类似图像检索,从而使用户能够快速检索到自己想要的内容信息。
同时,基于内容的图像检索技术还可以用于商业图像检索、监控视频搜索等多种不同的任务。
总的来说,基于内容的图像检索是一种发展很快的技术,它已经被广泛应用在信息检索、图像检索、人工智能等方面。
它能
够提高信息检索的准确性和效率,为用户提供快速、准确、全面的搜索服务。
基于内容的图像检索研究进展
对颜色 进行检 索主 要从图像 颜 色分 布 、 互关 系 、 成 出发 , 相 组 主要 是利用 颜色 空 间 直方 图 进 行 匹配 。常 见 的颜 色 坐标 空 间有
低 效和二 义性 。总之 , 基于 内容的 图像 检 索技 术融 合 了图 像 理解 技术, 从而 可 以提供 更加有 效的检 索途径 。 基于 内容 的图像 检 索 的发 展 过 程 可 以 用表 1 表 示 J 0 来 。2 世纪 7 年代 主要 研究 图像 文 件 的管 理 ;0 纪 7 0 2世 0年 代 到 8 0年 代 是采 用关键 词等 描述 方法为 主 , 同时 出现 了面 向特 定应 用 领 域 的小规模 的图 像数 据库 系统 :0世纪 9 年 代 以后 , 2 0 人们 转 向研 究 面向网 络环 境 的支 持 基 于 内容 检 索 的 大 规 模 图 像 数 据 库 系 统 ;
维普资讯
基 于 内容 的 图像 检 索研 究进 展
*
Re e r h o v l p e t o nt nt —b s d I a e Re r e a s a c n De e o m n f Co e — a e m g t i v l
20 0 0年以后 , 则进入 到标 准化发 展阶段 。
衰 1 CI B R的 研 究 阶 段
l C I B R概 述
图像检 索的 传统 方 法 是 基于 文 本 的。 使用 关 键字 注释 是 最 易常 用的 方法 , 对图像 的检 索变 成了 对关 键字 的 查找 。这种 方 法
量环 境下多 媒体 信息库 的检 索要求 。
为了克 服基 于文本 方法 的局 限性 , 0 纪 9 2世 0年 代 出现 了 基 于 内容的 图像 检 索 ( o t t a d I aeR t ea, 称 C I ) C ne —bs m g e i l简 n e rv BR 。
基于内容的图像检索研究
3、面向对象的特征提取面向对象的特征提取方法可以更好地捕捉图像中的语 义信息,提高检索准确率。这种技术通过分析图像中的物体和场景等信息,提 取出更加高级的特征表达,例如物体的类别、数量和位置等。这些信息可以通 过机器学习算法进行学习和预测,从而实现更加精准的图像检索。
4、目标识别和图像分类目标识别和图像分类技术也可以用于基于内容的图像 检索中。通过识别图像中的物体和类别信息,可以更加精准地找到用户需要的 图像。例如,在工业检测中,可以通过目标识别技术检测出产品中的缺陷和异 物,从而实现对于产品的精准检测和分类。
展开细节:
1、图像特征提取基于内容的图像检索方法的第一步是提取图像的特征。常见 的图像特征包括颜色、纹理和形状等。这些特征可以通过手工定义或使用自动 算法进行提取。例如,常用的颜色直方图可以表
达图像的颜色分布情况,纹理特征可以通过灰度共生矩阵等方法提取,形状特 征可以通过边缘检测等方法得到。近年来,深度学习在图像特征提取方面展现 出了强大的能力。通过训练深度神经网络,可以自动地学习图像中的特征表达,
总之,基于内容的图像检索技术是当前研究的热点和难点。通过深度学习和大 数据分析技术的结合,我们可以更好地理解和利用图像的内容,提高图像检索 的准确性和效率。随着技术的不断发展,我们有理由相信,未来的图像检索技 术将会更加智能、
高效、精准,为我们提供更好的视觉信息检索体验。
参考内容三
基本内容
引言:随着互联网和数字技术的快速发展,人们日常生活中产生的图像数据量 不断增长。如何有效地管理和检索这些图像成为了一个重要的问题。基于内容 的图像检索(CBIR)方法是一种通过分析图像的内容特征进行检索的技术,
基于内容的图像检索方法主要包括以下步骤: 1、特征提取:对每一张图像从颜色、纹理、形状等视觉特征进行提取。
简述基于内容的图像检索技术
简述基于内容的图像检索技术基于内容的图像检索技术是一种利用图像的视觉特征,通过计算机技术进行图像匹配和相似度计算,从而实现高效的图像检索。
它可以帮助用户快速地查找到需要的图片,也可以为图像分析和计算机视觉领域的研究提供支持。
本文将详细介绍基于内容的图像检索技术。
一、图像特征提取图像特征提取是基于内容的图像检索技术的核心步骤,其目的是从图像中提取出代表其内容的特征。
常用的特征提取方法包括颜色特征、纹理特征、形状特征、边缘特征等。
其中,颜色特征是最为常用的特征之一,它可以通过统计图像中各像素的颜色分布来提取颜色特征。
二、相似度计算相似度计算是基于内容的图像检索技术的关键步骤,其目的是计算待查询图像和数据库中图像之间的相似度。
常用的相似度计算方法包括欧氏距离、余弦相似度、汉明距离等。
其中,余弦相似度是最为常用的相似度计算方法之一,它可以用于计算图像之间的相似度。
三、图像检索算法基于内容的图像检索技术采用不同的算法进行图像检索,其中最常用的算法包括基于特征的检索算法和基于深度学习的检索算法。
基于特征的检索算法主要利用图像的视觉特征进行相似度计算和图像匹配,例如SIFT、SURF等算法。
基于深度学习的检索算法则是利用深度神经网络对图像进行特征提取和相似度计算,例如基于卷积神经网络的图像检索算法。
四、图像检索应用基于内容的图像检索技术在许多应用领域都得到了广泛的应用。
例如在电商领域,可以利用图像检索技术实现商品搜索和推荐;在娱乐领域,可以利用图像检索技术实现图像搜索引擎和相册管理;在医学领域,可以利用图像检索技术实现医学图像检索和诊断等。
五、图像检索的挑战基于内容的图像检索技术还面临着一些挑战。
其中最主要的挑战是图像的复杂性和多样性。
不同的图像可能存在着相同的特征,而相似的图像可能存在着不同的特征。
此外,图像的噪声、失真等因素也会影响图像检索的效果。
六、总结基于内容的图像检索技术是一种通过计算机技术实现高效的图像检索的方法。
基于内容的图像检索
基于内容的图像检索张永瑞(国家建材局技术情报研究所数据中心) 近几年来,计算机多媒体技术的发展突飞猛进。
多媒体信息系统超越了传统的数据库系统,将各种非文本数据,如数字化的声音、图像和视频图像等集合于系统之中,用计算机进行处理,并通过计算机网络传输,极大地方便了我们对多方位、多层次的信息需求。
那么,如何根据图像可视特征进行更加直接的快速检索就成为广大信息工作者关注的问题。
近来出现了一种新型图像检索方式———基于内容的图像检索(CB IR—Content Based Image Retrieval),即是一种根据图像的可视特征对图像进行检索的方法。
这种方法能够根据描述所需图像内容的提问检索出所要的图像,如根据图像的颜色、纹路和形状等特征进行检索。
近来随着多媒体技术的发展,基于内容的图像检索引起了多交叉学科研究人员的注意。
在国外,特别是在美国,这项技术已成为一个研究热点。
一些科研部门、高等院校、商业公司以至政府机构都纷纷投入大量人力和物力进行研究和开发,以期取得领先地位。
如美国的Nasa、IBM公司、哥伦比亚大学、麻省理工学院等,已开发出水平较高的实用性产品,其中一些已经投放市场。
随着计算机多媒体和网络技术的不断发展,声音、图像等超文本信息也如同传统的文本信息一样可方便地通过计算机存取和使用。
因此,如何构建多媒体信息数据库,并对其进行灵活、有效的管理,是信息行业新出现的一个迫切需要解决、又富有挑战性的研究领域。
为了取得领先地位,国外的许多公司、大学、科研机构以至政府部门都投入了大量人力、物力进行研究,并相继取得了一些成果,使这一新兴领域得到迅速发展。
对图像检索的研究也是近几年逐渐受到各方面重视。
最初的检索方法是用与图像内容有关的文字对图像进行说明和注释,检索时使用传统的数据检索方法,根据关键词提问和查找所需要的图像。
应该说这种方法是比较直接和有效的,并且直到目前也仍在使用。
但在大型的图像数据库中进行复杂图像检索时,这种方法即表现出速度慢、效率低和提问范围过于狭窄等不足。
基于内容的图像检索技术研究
基于内容的图像检索技术研究内容图像检索技术,又称为基于内容的图像检索(Content-Based Image Retrieval, CBIR),是一种通过分析图像的内容特征来实现图像检索的方法。
它与传统的基于文本的图像检索方法相比,可以直接利用图像的视觉特征,无需依赖人工标注的文本信息。
内容图像检索技术在多领域都有广泛的应用,如图像库管理、医学图像分析、视频监控等。
1. 图像特征提取:内容图像检索的第一步是提取图像的特征。
图像特征可以分为低层次特征和高层次特征。
低层次特征包括颜色、纹理、形状等,可以通过图像处理和计算机视觉的算法提取。
高层次特征则是对图像语义的抽象,如物体、场景等。
这些特征的提取旨在将图像转化为数字化的向量表示,便于后续的相似度计算和检索。
2. 相似度计算:在内容图像检索中,关键的一步是计算图像之间的相似度。
相似度可以基于图像的特征向量进行计算,常用的方法有欧氏距离、余弦相似度等。
一般来说,相似度计算会考虑多个特征之间的加权组合,以综合反映图像的相似程度。
通过相似度计算,可以建立图像库中图像之间的相似性关系,为后续的检索提供基础。
3. 检索方法:基于内容的图像检索可以采用不同的检索方法,如基于特征的检索和基于查询的检索。
基于特征的检索是指通过提取图像的特征向量,然后与图像库中的特征向量进行相似度匹配,找到相似的图像。
而基于查询的检索是指用户通过输入图像或图像的描述信息作为查询条件,系统通过计算查询图像与图像库中图像的相似度,返回检索结果。
4. 索引结构:为了提高图像检索的效率,常常需要构建索引结构来加速检索过程。
索引结构可以基于图像的特征向量进行构建,如kd树、R树等。
通过索引结构的建立,可以减少相似度计算的次数,提高检索性能。
5. 评估和优化:对于内容图像检索技术的研究,评估和优化是不可或缺的环节。
评估可以通过比较检索结果与人工标注结果之间的差异来衡量检索系统的性能。
优化则需要根据评估结果,对图像特征提取、相似度计算、索引结构等方面进行调整和改进,以提高检索的准确性和效率。
基于内容的图像检索介绍
2“ 图像检 索 ” 由来 及原理 的
自2 0世 纪 7 0年 代 始 , 关 图像 检 索 的研 究 就 已 开 始 , 时 有 当 主 要 是 基 于 文 本 的 图像 检 索 技 术 ( et ae aeR tea, T x b sdI g er vl简 m i 称 T I , 用 文 本 描 述 图像 的特 征 。9 BR)利 0年 代 以后 ,出现 了 对 图 像 的 内容 语 义 , 图像 的颜 色 、 理 、 局 等 进 行 分 析 和检 索 的 图 如 纹 布 像 检 索 技 术 ,即 基 于 内 容 的 图 像 检 索 ( o t t ae g e C ne sdI eR — nb ma
要 原 理 , 点论 述 了基 于 内容 的 图像 检 索常 用关 键技 术— — 图像视 觉特 征 的描 述 和提 取 。 重 关 键 词 : 于 内容 : 基 图像 检 索 : 征 特
中图分类号 : P 9 T 31
文献标识码 : A
文章编号 :0 9 3 4 (0 62 — 1 5 D ng Bo
Co t n- s d I g te a yTe h iu s n e t Ba e ma e Ren v I Ke c nq e
( o ain l g f eh i eh i 6 2 0Chn ) 、 ct a Col eo ia, ia 4 0 , i a , ol e W W 2
一
个 对应 于 局 部 颜 色 信 息 。按 照 全 局 颜 色分 布来 索 引 图 像 , 以 可 现 .这 对 检 索 具 有 相 似 的 总 体 颜 色 内 容 的 图像 是 一 个 很 好 的途 径 。 局 部 颜 色 信 息 是 指 局 部 相 似 的颜 色 区 域 , 考 虑 了 颜 色 的分 它 类与一 些初级 的几何 特征 。如 S t mi h和 C a g提 出 了 颜 色 集 合 hn ( oo e ) 法 来 抽 取 空 间 局 部 颜 色 信 息 , 提 供 颜 色 区 域 的有 C lr t 方 S 并 效索引。 颜 色 特 征 是 图像 最 直 观 而 明 显 的 特 征 , 般 采 用 直 方 图 来 描 一 述 。颜 色 直 方 图 是 表 示 图 像 中 颜 色 分 布 的一 种 方 法 , 的横 轴 表 它 示 颜 色 等级 , 轴 表 示 在 某 一 个 颜 色 等 级 上 具 有 该 颜 色 的 像 素 在 纵 整 幅 图像 中 所 占的 比例 , 直方 图 颜 色 空 间 中 的每 一 个 刻 度 表 示 了
基于内容的图像检索技术研究
基于内容的图像检索技术研究随着图像和视频数据的不断增加,基于内容的图像检索技术已成为一种广泛应用的技术。
这种技术可以帮助我们快速地搜索和定位图像中的目标物体,从而提高我们的工作效率和准确性。
基于内容的图像检索技术是一种利用图像的特征和属性进行检索的方法。
该方法可以通过比较图像特征之间的相似性来确定两张图像之间的相似度,从而找到与查询图像相似的其他图像。
随着计算机视觉技术的不断发展,基于内容的图像检索技术已经成为一种十分成熟的技术。
基于内容的图像检索技术的主要技术包括图像特征提取、相似度计算和查询处理等。
首先,图像特征提取是基于内容检索的关键技术之一。
这种技术可以将图像中的特征和属性进行提取,包括颜色、纹理、形状、结构等。
通过对图像的特征进行提取,可以为后续的相似度计算提供可靠的信息基础。
其次,相似度计算是基于内容检索的核心技术之一。
这种技术可以通过比较两张图像之间的特征相似度,来确定它们之间的相似度。
通常,我们可以使用欧氏距离、cosine相似度等计算方法来进行相似度计算。
最后,查询处理是基于内容检索的重要技术之一。
这种技术可以帮助我们快速地搜索和定位图像中的目标物体,从而提高我们的工作效率和准确性。
通过查询处理,我们可以快速地找到与查询图像相似的其他图像,进行进一步的分析和处理。
基于内容的图像检索技术在各个领域都有广泛的应用。
例如,在数字图书馆中,我们可以通过基于内容的图像检索技术来搜索和定位文献和图片;在医学图像中,我们可以使用该技术来诊断疾病和进行手术规划;在安防领域中,我们可以使用该技术来进行人脸和车辆的自动识别。
但是,基于内容的图像检索技术也存在着一些问题和挑战。
例如,当图像中存在复杂的背景或噪声时,会影响图像特征的提取和相似度计算结果的准确性;当图像库较大时,查询处理的速度会变慢。
因此,我们需要不断优化算法,提高检索的准确性和效率。
总之,基于内容的图像检索技术是一种非常重要的技术,它可以帮助我们快速地搜索和定位图像中的目标物体,提高我们的工作效率和准确性。
大学本科理工科毕业论文基于内容的图像检索
随着多媒体技术及Internet技术的迅速发展,各行各业对图象的使用越来越广泛,图象信息资源的管理和检索显得越来越重要,其中基于内容的图象检索(Content Based Image Retrieval, CBIR)已经成为近几年来最活跃的研究领域只之一。
基于内容的图象检索技术是指利用图象内容对图象进行查询。
图象的内容包括图象的颜色特征、纹理特征、形状特征等。
本论文主要针对如何描述图象内容,准确、自动地提取特征,以及精确地对图象内容进行相似性度量。
本文的主要工作和成果如下:针对基于内容图像检索技术做了广泛和深入的研究,介绍了国内外CBIR技术的历史发展、最新进展及应用状况,讨论了其面临的挑战和问题;分析和研究了图象检索中的基本技术,针对目前图象数据库的特点,提出了一种基于颜色和形状特征的图象检索算法,并通过编程构造了实验系统,验证了算法的有效性;组织了一个相对完备的图像测试数据库,对各种方法的检索性能进行了评测和比较,并对出现的问题进行了分析研究。
本文构造的实验系统以文中提出的基于颜色和形状特征的图象检索方法为主,共实现了两种特征的索引和检索方法,提供浏览检索和跨库检索的功能,具有一定的实用性。
关键词:基于内容的图像检索CBIR 基于颜色和形状相似性度量1 前言 (4)课题的背景与研究意义 (5)基于内容的图象检索(Content Based Image Retrieval, CBIR)的概念 (6)基于内容的图象检索的应用 (6)国内外研究热点及现状 (7)基于内容的图象检索面临的挑战和问题 (8)1.5.1高维索引技术 (8)1.5.2缺乏客观的评价标准 (8)1.5.3计算机视觉、模式识别技术 (9)1.5.4Web环境下的通用检索方法 (9)1.5.5综合检索手段 (9)本文的主要研究工作 (9)论文的结构 (10)2 基于内容的图象检索的基本技术 (10)特征提取 (10)相似性度量 (11)检索模式 (12)相关反馈 (13)性能评价 (14)系统结构设计 (14)3基于不同特征的图象检索技术 (15)基于颜色特征的图象检索 (15)3.1.1颜色空间的选择 (16)3.1.2直方图相交方法 (18)3.1.4分块主颜色方法 (19)3.1.5颜色矩方法 (19)3.1.6小结 (20)基于纹理特征的图象检索 (20)3.2.1共生矩阵方法(co-matrix) (20)3.2.2小波变换方法(wavelet transform) (21)3.2.3小结 (22)基于形状特征的图象检索 (22)3.3.1基于轮廓特征的方法 (22)3.3.2基于区域特征的方法 (23)3.3.3区域约束方法 (23)3.3.4小结 (24)4 基于颜色和形状特征的图象检索 (24)前言 (24)检索算法描述 (24)检索算法实现 (25)4.3.1颜色空间的选择 (25)4.3.2图象分割的实现 (25)4.3.3区域颜色特征的提取 (26)4.3.4区域形状特征的提取 (27)4.3.5相似性度量 (27)4.4系统实现 (28)4.4.1 系统框架 (28)4.4.2 图象入库 (29)实验结果和分析 (32)5 总结 (33)致谢 (36)参考文献 (37)Content-based Image Retrieval (39)Mo Huafa (39)1 前言伴随网络时代数字家庭概念的产生,20世纪90年代多媒体硬件和软件技术得到迅速发展,多媒体已广泛地应用于多个领域,如公共信息业、广告、教育、医学、商业及娱乐等。
基于内容的图像检索探索
基于内容的图像检索(Content-Based Image Retrieval,简称为CBIR),是指通过对图像视觉特征和上下文联系的分析,提取出图像的内容特征作为图像索引来得到所需图像。
基于内容的图像检索的主要研究内容是在数字图像处理基础上的视觉特征提取、多维索引以及检索系统设计,其主要技术包括接口技术、数据库技术、匹配技术和评价技术。
目前,基于内容的图像检索完全是一种基于相似性的查找,可分为三个层次:1)基于原始数据的查找,这是最低层的查找。
由于每一幅图像的基本单元是像素点,而决定其根本不同的也是像素点,所以,我们可以通过图像之间的像素点比较查图。
2)基于特征的查找,这是较高层次的查找。
图像的特征就是一幅图像与其他图像不同的原始特征或根本属性。
在n维特征空间的查找,实质就是目标特征矢量与存储在数据库内的特征矢量的相似性度量。
3)基于语义的查找,这是最高层的查找方式。
可以看成是一种基于对象的查找。
图像中包含的具体事物,场景,图象描述的感情色彩等,对这些的查找都可以看成这个层次的查找。
现阶段,基于内容的图像检索的研究还是集中在第二个层次,也就是基于特征的查找。
即通过颜色,纹理和形状的特征提取来查找匹配相似的图像。
1. 系统构成目前对于CBIR系统的构成,尚没有统一的标准。
一般面,CBIR系统主要包括5个子系统,即用户查询和浏览接口、相似性度量、高维特征索引过滤技术、特征提取、图像数据的存储等。
图1所示是CBIR系统的基本构成。
特征提取子系统相似性度量子系统用户子系统索引子系统存储子系统图1 CBIR系统的基本构成用户子系统是用户提交查询请求和接收浏览查询结果的接口;相似性度量子系统是检索引擎,利用图像的特征来度量图像之间的相似性,并按相似性的大小对结果图像集合排序,并返回给用户;索引子系统主要功能是对图像数据作索引;特征提取子系统的功能是提取图像的特征,表达图像的内容;存储子系统负责存储和管理原始图像数据[1]。
基于内容的图像检索技术研究
基于内容的图像检索技术研究随着数字图像的普及和互联网的迅猛发展,图像数据的数量呈现爆炸式增长。
如何高效地检索和管理这些海量图像数据,成为了一个迫切需要解决的问题。
基于内容的图像检索技术应运而生,成为当前研究的热点之一。
基于内容的图像检索技术,是指通过对图像内容进行分析和理解,实现对图像的自动描述、分类、搜索和检索的技术。
它通过提取图像的特征向量,将图像转化为计算机可处理的数字数据,然后利用各种相似性度量方法进行匹配和检索。
基于内容的图像检索技术主要包括图像特征提取、相似性度量和查询处理三个核心环节。
图像特征提取是基于内容的图像检索的关键步骤。
常用的特征包括颜色、纹理、形状等。
颜色特征是最常用的图像特征之一,通过提取图像中各个像素点的颜色信息,构建颜色直方图或颜色矩阵等表示方法。
纹理特征描述了图像中各个区域的纹理分布情况,常用的方法包括灰度共生矩阵、小波变换等。
形状特征则是描述图像中目标的形状轮廓特征,常用的方法包括边缘检测、轮廓提取等。
相似性度量是判断图像之间相似度的关键环节。
常用的相似性度量方法包括欧氏距离、余弦相似度等。
通过计算图像特征向量之间的相似性度量,可以实现图像的相似性排序和匹配。
查询处理是基于内容的图像检索的最终环节。
用户可以通过输入关键词或上传查询图像,系统会自动进行图像特征提取,并进行相似性度量,最终返回与查询图像相似度较高的图像结果。
查询处理的效率和准确性是衡量基于内容的图像检索技术优劣的重要指标。
基于内容的图像检索技术在实际应用中具有广泛的应用前景。
它可以帮助用户快速准确地找到所需的图像资源,广泛应用于图像搜索引擎、图像数据库管理系统、智能监控系统等领域。
总之,基于内容的图像检索技术是一项具有重要研究价值和广泛应用前景的技术。
随着计算机视觉和机器学习等领域的不断发展,相信基于内容的图像检索技术将会迎来更加广阔的发展空间,为人们的生活和工作带来更多便利和效益。
基于内容的图像检索系统
摘要近年来,随着多媒体技术和计算机网络的飞速发展,全世界的数字图像的容量正以惊人的的速度增长。
这些数字图像中包含了大量有用的信息。
然而,由于这些图像是无序地分布在世界各地,图像中包含的信息无法被有效的访问和利用。
一般的文字搜索引擎对于图像数据来说,几乎束手无策,这就要求有一种能够快速而且准确的查找访问图像的技术,也就是所谓的图像检索技术。
基于内容的图像检索(Content-Based Image Retrieval,CBIR)指的是查询条件本身就是一幅图像,它建立索引的方式是通过提取图像特征,然后通过计算比较这些特征和查询条件之间的距离,来决定两幅图像的相似程度。
本文主要对基于内容的图像检索系统进行设计,系统设计的重点在于图像的低层特征提取。
本系统设计主要包括:图像低层特征(颜色、纹理等特征)的提取及描述,多特征融合技术和特征匹配技术等方面。
本文首先论述了国内外基于内容的图像检索技术的研究现状、检索特点以及应用领域,然后从图像检索系统的基本原理入手,实现了图像的预处理,图像颜色特征、纹理特征的提取,以及图像库、特征库的构成,接着通过欧式距离进行相似度匹配。
最后,本系统为查询接口提供一个友好的用户界面,采用MATLAB GUI(Graphical User Interface)设计实现了一个基于内容的图像检索系统,并对系统的各个模块及其功能进行了介绍。
通过仿真实验,对Corel图像库中的500幅图像进行了检索实验。
实验结果表明,本系统计算简单、有效,能够取得较好的检索效果。
关键词:图像检索;颜色特征;纹理特征;相似性度量;GUI设计AbstractIn recent years, with the development of multimedia technology and the rapid development of computer network, the worldwide digital image capacity is increasing at an alarming rate. These digital image contains a lot of useful information. However, these images are randomly distributed throughout the world, the image contains information cannot be accessed and used effectively. General text search engine for the image data seems almost incapable, this requires a fast and accurate image searching technology, also known as the image retrieval technology.Content based image retrieval ( Content-Based Image Retrieval, CBIR ) itself is a pair of images, it is indexed by the image feature extraction, then determine the degree of similarity of two images through the calculation and comparison of the features and the distance between the query conditions.This paper focuses on the CBIR system design,. This design is focused on low-level feature extraction.of image .The system design mainly includes: low level image features ( color, texture feature extraction and description ) extraction and description, multiple features fusion and feature matching technology and so on. This paper first discusses the domestic and foreign content based image retrieval technology research status, characteristics and application field of retrieval, and then from the image retrieval system basic principle, realization of image preprocessing, image color feature, texture feature extraction, and image library, characteristic database, and then through the Euclidean distance similarity matching. Finally, the system for the query interface provides a friendly user interface, using MATLAB GUI ( Graphical User Interface ) design and implementation of a content-based image retrieval system, and of the various modules of the system and its function are introduced. Through the simulation test, the Corel image database of 500 images retrieval experiment. The experimental results show that, this system has the advantages of simple calculation, effective, can obtain good retrieval results.Keywords:Image retrieval; Color feature; Texture feature; Similarity measurement; GUI design目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................................................. I I 目录 . (III)1 绪论 (1)1.1 选题背景及研究意义 (1)1.2 图像检索技术发展历程 (1)1.2.1 基于文本的图像检索 (1)1.2.2 基于内容的图像检索系统 (2)1.3 CBIR技术应用 (3)1.4 经典CBIR系统介绍 (4)1.5 论文结构 (6)2 图像特征分析 (8)2.1 图像颜色特征分析 (8)2.1.1 颜色空间及转换 (8)2.1.2 颜色量化 (10)2.1.3 颜色特征的提取方法 (11)2.2 图像纹理特征分析 (13)2.2.1图像纹理特征描述 (13)2.2.2纹理特征的提取方法 (14)3 特征提取算法选择 (19)3.1 颜色特征提取算法 (19)3.1.1 颜色的量化 (19)3.1.2 颜色特征的提取 (19)3.2 纹理特征提取算法 (20)3.2.1 图像预处理 (20)3.1.2 纹理特征的提取 (21)4 图像特征匹配算法 (22)4.1 相似度量定理 (22)4.2 常用的匹配算法 (22)4.3 本系统的匹配算法 (24)5 CBIR的设计与实现 (25)5.1 开发工具及系统运行环境 (25)5.1.1 开发工具 (25)5.1.2 运行环境 (25)5.2 系统结构设计、系统功能 (26)5.2.1 系统的结构 (26)5.2.2系统实现的功能描述 (27)5.3 系统运行方法及设计结果 (27)5.3.1 系统运行示例 (27)5.3.2 设计运行结果 (31)5.4 性能评价 (33)5.4.1 性能评价准则 (33)5.4.2 性能分析 (34)6 总结与展望 (36)致谢 (37)参考文献 (38)附录A (39)附录B (55)1 绪论1.1 选题背景及研究意义随着多媒体技术、计算机通信技术及Internet网络的迅速发展,图像多媒体信息来源不断扩大。
基于内容的图像检索技术的研究的开题报告
基于内容的图像检索技术的研究的开题报告
一、研究背景:
内容基于图像检索技术是近年来图像处理技术中的热门研究方向,它主要是利用图像的内容特征进行图像信息的检索。
由于图像存储量巨大,如何快速、准确地从中检索出需要的信息成为了图像处理技术中的研究热点。
二、研究目的:
本文旨在探讨基于内容的图像检索技术的研究,分析常见的图像检索方式,探讨他们的优缺点,并提出一种基于内容的图像检索方法,以提高图像检索的准确度和效率。
三、研究内容:
1. 常见图像检索方式的分析与比较
2. 基于内容的图像检索技术原理
3. 基于局部特征描述符的图像检索技术
4. 基于神经网络的图像检索技术
5. 实验结果与分析
四、研究意义:
本研究将有助于提高图像检索的准确度和效率,为现有的图像检索技术提供一种新的思路和方法。
此外,该研究还将推动图像处理技术的发展,提高图像处理技术的应用能力,推进信息化建设。
五、研究方法:
本研究采用实验方法,并对结果进行分析和比较。
具体研究方法包括图像数据的采集与处理,图像检索算法的实现和优化,实验结果的评估和对比等方面。
六、预期结果:
本研究预期可以在提高图像检索准确率和效率方面取得新的进展,实现更加精准和快速地进行图像检索。
同时,本研究还将制定出一种基于内容的图像检索技术解决方案,具有重要的实际应用价值。
七、论文结构:
本论文将包括以下章节:绪论、技术原理、算法设计、实验结果与分析、总结与展望等。
基于内容的图像检索技术研究
基于内容的图像检索技术研究基于内容的图像检索技术研究摘要:随着数字图像数据的急剧增长,图像检索技术逐渐成为研究的热点。
基于内容的图像检索技术是一种常用的方法,它通过分析图像的内容特征,实现对图像的快速检索。
本文将从图像特征提取、相似性度量以及图像索引等方面,详细探讨基于内容的图像检索技术的研究进展。
1. 引言随着数字图像的广泛应用,人们产生了大量的图像数据。
如何高效地管理和检索这些图像数据成为一个重要的问题。
基于内容的图像检索技术是一种常用的方法,它通过提取图像的内容特征,实现对图像的快速检索。
图像内容特征的提取和相似性度量是基于内容的图像检索技术的核心内容,本文将从这两个方面进行详细的介绍。
2. 图像特征提取图像特征提取是基于内容的图像检索技术中最关键的一步。
常用的图像特征包括颜色特征、纹理特征和形状特征等。
颜色特征描述了图像中的颜色分布信息,常用的颜色特征包括颜色直方图、颜色矩和颜色空间等。
纹理特征描述了图像中的纹理信息,常用的纹理特征包括灰度共生矩阵、小波变换和Gabor滤波器等。
形状特征描述了图像中的形状信息,常用的形状特征包括边界描述子、Hu矩和椭圆拟合等。
在图像特征提取的过程中,需要注意特征的选择和提取算法的优化,以获得更准确和有效的特征。
3. 相似性度量相似性度量是基于内容的图像检索技术中的另一个关键环节。
在基于内容的图像检索技术中,通过计算图像之间的相似度,实现对图像的快速检索。
常用的相似性度量方法包括欧氏距离、余弦相似度和相关系数等。
在选择相似性度量方法时,需要考虑到图像特征的类型以及相似度计算的复杂度问题。
相似性度量的准确性和效率是基于内容的图像检索技术中的重要关注点,需要进行进一步的研究和优化。
4. 图像索引图像索引是基于内容的图像检索技术的最后一步,通过构建有效的图像索引结构,提高图像检索的效率。
常用的图像索引方法包括倒排索引、哈希索引和树状索引等。
倒排索引是一种常用的图像索引方法,通过将图像特征和图像标识符建立映射关系,实现对图像的快速定位。
基于内容分析的图像检索算法研究
基于内容分析的图像检索算法研究随着科学技术的不断发展,图像处理技术越来越成熟,图像检索算法也越来越受到关注。
基于内容分析的图像检索算法是目前较为主流的一种算法。
本文将从算法原理、应用场景以及研究方向等方面进行探讨。
一、算法原理基于内容分析的图像检索算法是通过对图像的色彩、形状、纹理等特征进行分析,得出图像的特征向量,并通过相似性度量算法,计算图像之间的相似程度。
具体来说,算法的实现需要以下三步:1. 特征提取特征提取是指从图像中提取出具有代表性的特征向量,这些特征可以用来表示图像的内容。
常用的特征提取方法包括色彩直方图法、边缘检测法、纹理特征法等。
2. 特征表示一旦从图像中提取出特征向量,需要对这些向量进行可靠的表示。
常用的特征表示方法有向量空间模型(VSM)和概率模型等。
3. 相似度度量相似度度量是指在特征空间中计算图像之间的相似度。
常用的相似度度量方法包括欧氏距离、曼哈顿距离、余弦相似度和马氏距离等。
二、应用场景基于内容分析的图像检索算法在实际应用中有着广泛的应用场景。
以下是几个典型的应用场景:1. 图像搜索引擎图搜索引擎是一种通过关键词或者图像进行检索的搜索引擎。
图像检索系统涉及到图像特征提取、相似度度量和图像索引等技术,能够快速精准地搜索相关的图像。
2. 医学影像诊断基于内容分析的图像检索算法在医学影像诊断中有着重要的应用。
医学影像通常包含大量影像数据,而且这些数据存在多样性和复杂性。
基于内容分析的算法能够从中提取出有用的特征,并进行匹配和分类。
3. 航空勘探航空勘探需要对大量遥感数据进行检索和分析,基于内容分析的图像检索算法能够快速精准地找到感兴趣的区域,为航空勘探提供有力支持。
三、研究方向基于内容分析的图像检索算法始终是研究的热点和难点。
目前,国内外的研究方向主要集中在以下几个方面:1. 内容感知技术在图像检索过程中,往往会受到复杂背景、干扰因素、变形等因素的影响,导致检索准确率的下降。
基于内容的图像检索方法研究
基于内容的图像检索方法研究基于内容的图像检索方法研究导言随着数字图像的大量生成和传播,如何高效地检索和管理这些图像成为了重要的研究课题。
基于内容的图像检索方法应运而生,通过提取图像的特征信息,以内容为导向进行检索,避免了传统的基于文本标签或关键字的图像检索方法的局限性。
本文将探讨基于内容的图像检索方法的研究进展以及其在实际应用中的优势与挑战。
一、基于内容的图像特征提取方法1.1 颜色特征颜色是图像中最直观的特征,广泛用于图像检索中。
常用的颜色特征提取方法包括色彩直方图、颜色矩和颜色矢量等。
色彩直方图将图像中的颜色分布统计起来,通过对颜色直方图的比较来实现图像检索。
颜色矩则利用颜色的统计特性描述图像的颜色信息。
颜色矢量将颜色信息表示为一个多维向量,可以计算不同图像之间的相似性。
1.2 纹理特征纹理是图像中具有规律性的局部区域的特征,通常由纹理单元构成。
常见的纹理特征提取方法包括灰度共生矩阵(GLCM)、局部二值模式(LBP)和Gabor滤波器等。
GLCM通过统计图像中不同像素之间的灰度分布关系,来描述图像的纹理特征。
LBP则通过将每个像素与其周围像素进行比较,获得代表像素的二进制编码。
Gabor滤波器则是一种特殊的滤波器,通过对图像进行多个尺度和不同方向的滤波,提取不同频率和方向的纹理特征。
1.3 形状特征形状是图像中物体的外观轮廓或内部结构,具有一定的不变性和描述性。
常见的形状特征提取方法包括边界描述子(BDS)、区域边界描述子(RBD)和Zernike矩等。
BDS通过对图像边界的采样点进行特征的提取,能够描述图像的轮廓特征。
RBD则通过将图像分成不同的区域,并分别提取每个区域的边界特征,从而获得更丰富的形状信息。
Zernike矩则是通过对图像进行变换,并通过计算变换后图像的幅度和相位谱来描述形状特征。
二、基于内容的图像检索方法2.1 基于相似性的图像检索方法基于相似性的图像检索方法通过计算图像之间的相似度来进行检索。
浅析基于内容的图像检索技术
浅析基于内容的图像检索技术摘要:进入90年代早期,由于大规模图像数据库的出现,通过手工进行图像注解带来的困难变得十分尖锐。
为了克服这一困难,研究者们提出了基于内容的图像检索技术(Content-Based Image Retrieval,简写为CBIR) 基于内容的图像检索是利用图像内容实现图像检索的一项综合性技术,是指根据图像内容特征以及特征组合,从图像库中直接查找含有特定内容的图像。
关键词:图像检索;国内外发展;问题解决图像作为一种内容丰富、表现直观的多媒体信息,由于其具有文字信息所无法比拟的丰富内涵和强大的描述能力,是日常生活中不可缺少的信息来源。
随着各行各业对图像信息日益广泛的应用。
图像数据的爆炸性增长使得对图像的管理和检索成为关键。
如何有效地组织、管理和检索大规模的图像数据库已成为迫切需要解决的问题。
进入90年代早期,由于大规模图像数据库的出现,通过手工进行图像注解带来的困难变得十分尖锐。
为了克服这一困难,研究者们提出了基于内容的图像检索技术(Content-Based Image Retrieval,简写为CBIR)。
基于内容的图像检索是利用图像内容实现图像检索的一项综合性技术,是指根据图像内容特征以及特征组合,从图像库中直接查找含有特定内容的图像。
图像的内容特征包括图像的外观特征(颜色、纹理、形状)和语义[1]。
目前研究和应用的层次主要是采用基于特征的检索方式。
其明显区别于传统的基于关键字的检索手段。
另外它还融合了计算机图像处理、计算机视觉、模式识别、人工智能和数据库等技术,具有如下特点[4]:1.直接从图像内容中提取信息。
基于内容的检索突破了传统的基于表达式检索的局限,它直接对图像和视频进行分析并抽取特征,利用这些描述图像内容的特征建立索引。
2.特征提取和索引建立可由计算机自动实现,避免了人工描述的主观性,减少了工作量。
3.基于内容的检索是一种近似匹配。
在数据库中,要使用模式识别的方法对图像库中的图像按不同索引特征进行分类。
基于内容的图像检索系统(合集)
基于内容的图像检索系统(合集)基于内容的图像检索,即CBIR(Content-based image retrieval),是计算机视觉领域中关注⼤规模数字图像内容检索的研究分⽀。
典型的CBIR系统,允许⽤户输⼊⼀张图⽚,以查找具有相同或相似内容的其他图⽚。
⽽传统的图像检索是基于⽂本的,即通过图⽚的名称、⽂字信息和索引关系来实现查询功能。
本⽂是Wiki上统计的当前主要的基于内容的图像检索系统。
商业图像搜索引擎:名称描述外部图像查询元数据查询索引的⼤⼩ (估计值, Millions ofImages)组织协议(Open/Closed) Smart image searcher with content-based clustering in a visual network.No NoPrivateCompanyClosed Google's CBIR system, note: does not work on all images Yes YesPublicCompanyClosedBaidu's CBIR system Yes Yes1000MPublicCompanyClosed Automatic prescription pill identification (CBIR)Yes NoPrivateCompanyOpen (via API) CBIR search engine, by Imense.No Yes3MPrivateCompanyClosedCBIR search engine, by Imprezzeo.No YesPrivateCompanyClosedCBIR search engine, by pixolution Yes No10MPrivateCompanyClosedCBIR search engine, by Incogna Inc.No Yes100MPrivateCompanyClosed Shopping & fashion based CBIR engine No Yes1MPrivateCompanyClosed Visual fashion search engine (CBIR)Yes NoPrivateCompanyClosed Online similarity search engine Yes Yes100M Individual Closed Demo engine, developed by Idee Inc.No No3MPrivateCompany1Closed Product comparison & shopping using CBIR for product images.Previously known as PixstaNo Yes0.5MPrivateCompanyClosed Shopping & fashion CBIR engine, by Incogna Inc.No Yes1MPrivateCompanyClosedCBIR site for finding variations of web images, by Idee Inc.Yes No1800MPrivateCompanyClosedCBIR system using Flickr photos No YesPrivateCompanyClosed Image Search for eBay Fashion No Yes20MPublicCompanyClosed Visual Recognition Factory Yes YesPrivateCompanyClosedCBIR search engine by .Yes No10MPrivateCompanyClosedCBIR visual search engine Yes NoPrivateCompanyClosed研究项⽬(有⼀部分是开源的):名称外部图像查询元数据查询索引⼤⼩ (估计值, Millions of Images)组织协议 (Open/Closed) Yes Yes15M University ClosedYes Yes University ClosedYes No0.225M University OpenYes No University GPLYes No Desktop-based UniversityNo No University OpenNo No University Open名称外部图像查询元数据查询索引⼤⼩ (估计值, Millions of Images)组织协议 (Open/Closed) Yes No Desktop-based GNUYes Yes free-beta limited to 4k images Private Company ClosedYes No Desktop-based Individual ClosedYes No IndividualYes Yes University ClosedYes No Desktop-based Research Institute ClosedYes Yes University GPLYes Yes106M Research Institute ClosedNo No106M Research Institute OpenYes No Desktop-based University ClosedYes Yes130M University ClosedNo No12M University ClosedYes No Desktop-based Private company ClosedYes No Private Company / University ClosedNo No University ClosedNo No University ClosedYes No0.002M University ClosedNo Yes Institute ClosedYes Yes 2.221M University ClosedYes No University ClosedYes No University ClosedSHIATSU Yes Yes University Closed⽤过其中的LIRE和Caliph & Emir,还是⽐较好⽤的。
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1.基于内容的图像检索的类型 1.基于内容的图像检索的类型
由于图片存在着颜色、形状和纹理等方面的特征,因 此基于内容的图像检索也可以分为颜色检索、形状检索、 纹理检索、草图检索和对象检索等多种类型。 1)、颜色检索 2)、形状检索 3)、纹理检索 4)、草图检索 5)、对象检索
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颜色特征是图像检索中所使用的最直观的视觉特征,是彩色 图像最显著的特征,它对图像本身的尺寸、方向、视角的依赖性 较小,具有较高的稳健性。因此基于颜色的图象检索技术是基于 内容的图像检索技术最常用最基本的方法。 常用的方法有:互补颜色空间直方图、直方图交叉法、直 方图比较法、二次距离算法等。
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1.3纹理特征 1.3纹理特征
纹理特征代表了物体的视觉模式,它包含了物体表面的组织结构以 及与周围环境之间的关系。常用的方法有相关矩阵法,粗糙度、对比 度等纹理表示方法,以及小波变换等。
图1-4纹理特征
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2.研究性的基于内容的图像检索系统 2.研究性的基于内容的图像检索系统
美国加州大学Netra 美国麻省理工Potobook 美国伊利诺斯MARS多媒体分析和检索 美国伊利诺斯MARS多媒体分析和检索 哥伦比亚大学VistualSEEK 加州大学伯克利分校Blobworld
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存在的问题: 存在的问题:
在基于文本的图像检索系统中,需要先对所有的图 像进行关键字标注,然后才能使用全文检索技术对图像 进行搜索。这种方法存在两个方面的问题: 一是这种方法需要较多的人工参与,而且随着图 像数目的增加,这种方法很难实现; 二是由于图像所包含的信息量庞大,不同的人对 于同一张图像的理解也不相同,这就导致对图像的标注 没有一个统一的标准,因而检索的结果不能很好地符合 用户的需求
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纹理特征是一个重要的图像特征,它是物体表面具有的 内在特征,包含了关于表面结构安排及周围环境的关系,被定 义为“一种反映一个区域中像素灰度级的空间分布的属性”。 目前基于纹理的算法主要分两类:一种是结构分析法, 即从图像结构组成上探索纹理的规律或者直接去探求纹理构成 的结构规律;一种是统计分析法,即从图像有关属性的统计分 析出发的。
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3.商业性的基于内容的图像检索系统 3.商业性的基于内容的图像检索系统
1)、IBM的QBIC 2)、Virage公司开发的VIR Image Emage 3)、Excalibur技术公司开发的RetrievalWare
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谢谢大家
制作人: 弓守勋 蔡磊
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基于内容的图像检索技术 CBIR
到90年代以后,出现了对图像的内容语义,如图像的 颜色、纹理、布局等进行分析和检索的图像检索技术, 即基于内容的图像检索(Content-based Image Retrieval,简称CBIR)技术。属于图像分析的一个研 究领域。 CBIR属于基于内容检索(Content-based Retrieval , CBIR属于基于内容检索( 简称CBR)的一种,CBR中还包括对动态视频、音频等 其它形式多媒体信息的检索技术。
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1.2形状特征 形状特征
形状特征则包括两种,一种是基于边界的形状特征,另外一种则 是基于区域的形状特征。最常用的表示方法有傅利叶变换和不变矩等。
图1-2(灯管) 基于边缘的形状表示
图1-3 2005301174x(杯子) 基于区域的形状表示
这些低层的特征将通过各种方法抽取出来,并形成一组特征向量,建立 相关索引并存储到数据库中。
基于内容的图像检索
一、什么是基于内容的图像检索
目前大家比较熟悉的计算机检索技术,大多是基于文 字的检索。不论是文章的查询、图片的搜索、音乐的查 找甚至视频的检索,都是通过文字的描述或者标引实现 的。 文字检索的薄弱环节在于对多媒体信息描述上,用文 字描述难以避免主观性。这样,就产生了基于内容的检 索需求,不论是图片、声音、视频还是动画。于是各种 基于内容的检索技术就应运而生了。基于内容的图像检 索技术是其中的一项重要技术。
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1.1颜色特征 1.1颜色特征
图1-1颜色特征-颜色布局示例
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形状特征也称为轮廓特征,指图像中子图像的边缘 特征。采用形状特征进行检索时,用户可以粗略的勾 画出一个形状或是轮廓,从图像库中检索出形状相似 的图像。基于形状检般有两种方法:一是基于轮廓线 的检索;二是直接针对特定形状的图形的检索。