综合颜色和纹理特征的图像检索算法
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是对 称矩 阵 , 阶数 由图像 中像 素 的灰度 级数 决 定 。对 其 不 同的 0 共生 矩阵 的元 素是不 同 的。 以由下式 计算 出 . 可 共生 矩 阵各个元 素 的概 率作为 灰度 共生 矩阵 的值 :
本 系 统 采 用 基 于 HS 空 间 的 颜 色 直 方 图 进 行 颜 色 特 征 V 的提取 . 要包 括 R 主 GB 空 间 到 HS 空 间 的 转 换 和 HS V V 空 间 的量化 两个 部分 。
取 的 基 础 上 . 是 由 于 图 像 特 征 描 述 、 取 及 相 似 性 度 但 提
量 的复 杂性 ,其 理论 和技 术仍 然 相 当不成 熟 不完 善 , 理 论 上有 许 多 问题 亟 待解 决 , 术上 也有 许 多难 关需 要 攻 技
克 。 章 旨 在 研 究 一 种 综 合 颜 色 特 征 和 纹 理 特 征 的 图 像 文
检索 算法 ,该 算 法采 用 了 HS 空 间 的颜 色 直 方 图作 为 V
颜 色 特 征 向 量 ; 采 用 灰 度 共 生 矩 阵 的 四 个 特 征 :能 量 .
熵, 惯性 矩 , 相关 性作 为分 量构 成纹 理特 征 向量 。除 了单 独 的颜 色 和纹理 检 索 , 本算 法统 还 将颜 色 检索 和纹 理 检 索 的效果 结合 起来 , 到更 为合 理 的检 索结 果 。 得
1 . RGB空 间到 HS 1 V空 问的 转换
通 过非 线 性变 换 可 将 R B颜 色 空 间 的 rg b值 转 G ,, 换 到 HS 空间 的 h Sv值 。设 v - xrg b , 义 r , V ,, ’ma(, ,)定 ’
g .’ ’b 为
v' -r
r
.
d) , =— 0
I f r a n S c r n o m t o e u i y・信 息 安 全 ・信息加密 i t
综合颜 色和 纹理特征 的 图像检 索算 法
严 春 来
( 攀枝 花 学院计 算机 学 院 四川 攀枝 花 6 7 0 ) 10 0
【 摘
要 】 于 内容 的 图像检 索是 当前 多媒 体信 息 检 索 的热点 之 一 。基 于 内容 的 图像检 索 技术 是 根据 对 图像 内容 基
rte a. er v 1 i
【Ky od iae e eacn nbsdete x co; ir esr ew r m g t vl t tae;a ret tn ilim au s s】 Rd ; e- o f u r i s at a m y e
0 引言
2 0世 纪 9 0年代 初 。 着多媒 体技 术 的发展 . 随 大规模 数字 图像 库开 始 出现, 于 文本 的 图像 检 索技 术 已无法 基 满 足多 媒体 信 息 中对 图像 内容 的检 索 ,为克 服 这 些 问 题 ,基 于 内 容 的 图 像 检 索 技 术 C I Co t t ae B R( ne — sd nB I g er v 1应运 而 生 。区别 于原有 系统 中对 图像 进 maeR t ea) i 行人 T标 注 的做法 , 于 内容 的图像 检索 就是 根 据对 图 基 像 内容 的描述 , 目标 图像 集合 中找 到具 有 指定 特征 或 在 包含 指定 内容 的 图像 。目前 基 于内容 的 图像 检索 技术 主 要 集 中在颜 色 、 理 、 纹 形状 以及语 义 特 征 等视 觉 特 征 提
v=
,
去
( 2 )
上 式 中 ,, , rg b∈[ ,5 】h∈[ ,6 ]S 0 1, 0 2 5 , 0 3 0 , ∈[,】v∈
[ ,] 0 1。
关 性是 最有 效 的特征 。
2 . 3特征向量归一化
特 征 向量 归 一 化 的 目的是 使 特 征 向量 的各 分 量具
实 现 的系统具 有 良好 的图像检 索功能 。 【关键词 】 图像 检 索 ; 于 内容 ; 基 特征 提取 ; 相似 性 度量
ma e R te a Ag rh a e n C lra d T xue F aue g er v l l i m B s d o oo n e tr e tr i ot
1 颜色特征提取算法设计
颜色 直方 图是 最 常用 的颜色 特征 表示 方法 , HS 而 V 空 间是 相对 比较 符合人 类 视觉感 知特 性 的颜色 空 间 。 故
・
2 ・2 1 0 0 2年 8月 ・ WWW. f sig.r i o t og n n
信息加密 ・信 息安 全 ・I f r a n S c r no m to e u iy i t
( 特征 ) 的描述 和提 取 , 图像 库 中找 到具 有指定 内容 ( 在 特征 ) 图像 。本 文对 图像 颜色 特征 和纹 理特 征 的提 取 、 似 的 相 性度量 等基 于 内容 的图像检 索 的关键 技术 进行 了分析 和研 究 , 在此 基础 上 , 出 了一个 基 于颜 色特 征 和纹理 特 征 并 提 的 图像 检 索算法 并验 证 了其有 效性 。该算 法 采 用 H V颜 色 空 间的直 方 图作 为颜 色特 征 向量 , 用灰 度 共生矩 阵的 S 采 四个纹 理特征 : 能量 、 、 ’ 和相 关性构 成纹 理特 征 向量 , 熵 惯 性矩 采用 欧 氏距离进 行相 似 性度量 。实验结 果表 明 , 该算 法
有 相 同的权 重 。本 文采 用高 斯归 一化方 法 。设特 征 向量 为 V. 量 为 v , 高斯 归一化 公式 为 : 分 i则
、: , i
j
1 V空 间的量 化 . HS 2
经 过 上 述 进 行 的 R B 颜 色 空 间 到 HS 颜 色 空 间 G V
的 转换 .图像 的每 一个 像 素 的颜 色 信 息可 以用 H、 、 S V
其 中 QS和 Q 分 别 是 S和 V 的 量 化 级 数 。 的 取 V L
值 范 围为[ ,5 】计 算 L获得 2 6 i O2 5, 5 n的一 维直 方 图。 b 这
样 H, , 三 个 分 量 就 在 一 维 向量 上 分 布 开 来 。 SV
3 相似性度量算法设计
欧 氏 距 离 是 最 简 单 的 距 离 公 式 , 是 在 基 于 内 容 的 图 也 像 检 索 系 统 中 应 用 较 广 泛 的 距 离 公 式 。 本 系统 采 用 欧 氏 故
dsrtn n tco sacn n(a r ot aeC I m dm gshtotn pce n n(a r it ae a bs. ecpo d xatn fi lot tete fh i g, B a s f ae acn iseid t tete nh i g t ae ii a e r i ovu e f u ) em R i ti i on t a f c e f u ) em d a i o
I t s a e , e ea k y e h o g so C I u ha eet co f h l n x r fa rso tei g , s el s h i l i e s rs r n h p rs v rl e c n l i f B Rs c s h xr t no ec o a dt t e e t e fh ip t oe t ai t o r eu u ma e a l es a t m a ue e w t a miry a i e t ae . nteb s fh e r r e rh a a ert v l y tm b s do l n xu aue e i e , hc s sHs ga a e n si t O a io et oye ac , ni g r a s s a e nc o a dt r f trssd s n d w i u e i o rm b s d v g d h s t h s m ei e e o r e ee t i g h t o S o r p c sc lre tr v c r u e u f h a rso oo c r n txt o s u t e u e tr h ha n r , n o y n H V c l a e a oo aue e o, s s f r e f te f -c ur c Ma c n t c tx r v c i r E eg E t p , os f t o ot eu C ee d o r te ow c e y r Ie i u d tr n o e t n a du e u l e nd tn efr i l i a u . x ei e t s l h w t th B R sse f i tni g n r Q a r uea dC r l i , n s sE cd a ia c mir me s r E p r n r u ss o a i C I tm i e c n i ma e t a a ao i s o s at y e m se t h ts y s i e
Ya n u li n-a
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【 bt c 】 ot tae ae e ia(BR i n e otcv tptit rnr er l f uieirrv1 c rn e A s t C n nBsdm g t vl I) e f s t h o e uet sa he l d t a Ac d goh a r e- I Rr C e s ot m i os snh c r o h a e e c f d m t aei . o i tt i o m e
() 1
h 6 h , s -' mi (g ) : 0 ・ -v - r ,一 n ,b
,
则
征 。灰 度 共 生 矩 阵 目前 已 总 结 的纹 理 特 征 有 1 4个 , Gol b和 K esi 过 实 验 得 出 , 量 、 、 性 矩 和 相 te i ryzg通 能 熵 惯
其 中. v和 o是 特 征 向量 各 分 量 v 的期 望 和 方 差 。 r i
经 过 上 式 对 特 征 向 量 进 行 归 一 化 后 , 量 中 的 某 个 分 量 向
落在 区 间[ 1范 围中 的概率 约为 9 %, 0,] 9 对于 大 于 1的数 值 可以简 单地 对应 到 1 。 上
,
盟一
() 5
∑ ∑p,, (, ) id j0 i J
共 生矩 阵 P (,, ,)反 映 了图像 灰 度分 布 关 于方 i d0 j 向 、 部邻 域 和变 化 幅度 的综合 信 息 。但 它 并不 能直 接 局
g
v -( g
。
b
v' -b
提 供 区 别 纹 理 的 特 性 , 要 从 矩 阵 中 进 一 步 提 取 纹 理 特 需
三 个 分 量 来 表 示 。通 过 对wenku.baidu.com颜 色 模 型 进 行 大 量 的 分 析 , 将
() 6
H、 、 三个 分量 按 照人 的颜 色感 知 进行 非 等 间 隔 的量 SV 化 。根 据 H、 、 的量 化级 数 和其 频 带宽 度 可取 组 合后 SV
的 一 维 向 量 L: IQs v S + H Q + Qv V () 3
本 系 统 采 用 基 于 HS 空 间 的 颜 色 直 方 图 进 行 颜 色 特 征 V 的提取 . 要包 括 R 主 GB 空 间 到 HS 空 间 的 转 换 和 HS V V 空 间 的量化 两个 部分 。
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检索 算法 ,该 算 法采 用 了 HS 空 间 的颜 色 直 方 图作 为 V
颜 色 特 征 向 量 ; 采 用 灰 度 共 生 矩 阵 的 四 个 特 征 :能 量 .
熵, 惯性 矩 , 相关 性作 为分 量构 成纹 理特 征 向量 。除 了单 独 的颜 色 和纹理 检 索 , 本算 法统 还 将颜 色 检索 和纹 理 检 索 的效果 结合 起来 , 到更 为合 理 的检 索结 果 。 得
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【 摘
要 】 于 内容 的 图像检 索是 当前 多媒 体信 息 检 索 的热点 之 一 。基 于 内容 的 图像检 索 技术 是 根据 对 图像 内容 基
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2 0世 纪 9 0年代 初 。 着多媒 体技 术 的发展 . 随 大规模 数字 图像 库开 始 出现, 于 文本 的 图像 检 索技 术 已无法 基 满 足多 媒体 信 息 中对 图像 内容 的检 索 ,为克 服 这 些 问 题 ,基 于 内 容 的 图 像 检 索 技 术 C I Co t t ae B R( ne — sd nB I g er v 1应运 而 生 。区别 于原有 系统 中对 图像 进 maeR t ea) i 行人 T标 注 的做法 , 于 内容 的图像 检索 就是 根 据对 图 基 像 内容 的描述 , 目标 图像 集合 中找 到具 有 指定 特征 或 在 包含 指定 内容 的 图像 。目前 基 于内容 的 图像 检索 技术 主 要 集 中在颜 色 、 理 、 纹 形状 以及语 义 特 征 等视 觉 特 征 提
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上 式 中 ,, , rg b∈[ ,5 】h∈[ ,6 ]S 0 1, 0 2 5 , 0 3 0 , ∈[,】v∈
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关 性是 最有 效 的特征 。
2 . 3特征向量归一化
特 征 向量 归 一 化 的 目的是 使 特 征 向量 的各 分 量具
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颜色 直方 图是 最 常用 的颜色 特征 表示 方法 , HS 而 V 空 间是 相对 比较 符合人 类 视觉感 知特 性 的颜色 空 间 。 故
・
2 ・2 1 0 0 2年 8月 ・ WWW. f sig.r i o t og n n
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