基于內(nèi)容語(yǔ)義的圖像檢索方法技術(shù)

基于內(nèi)容語(yǔ)義的圖像檢索方法采用綜合特征，并結(jié)合人類視覺特點(diǎn)，給出了一種基于顏色．空間信息的檢索方法，取得了比一般的單一特征檢索方法更好的效果。以及采用基于EM和色彩聚類的彩色圖像分割方法，使得基于區(qū)域的彩色圖像檢索取得較好的效果。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

基于內(nèi)容語(yǔ)義的圖像檢索方法是關(guān)于計(jì)算機(jī)圖像方面的

技術(shù)介紹
隨著信息化社會(huì)的到來和計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及，人們?cè)絹碓蕉嗟亟佑|到大量的信息，其中多媒體信息是人們接觸最廣泛的一種信息資源，它以文字、圖像、聲音和視頻等各種形式存在，并且隨著科技的進(jìn)步以爆炸的速度增長(zhǎng)。特別是近10年來互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展，更加促進(jìn)了多媒體信息的數(shù)據(jù)量急劇增長(zhǎng)。面對(duì)海量數(shù)據(jù)，人們往往無所適從，信息量的快速增長(zhǎng)使得人們對(duì)多媒體信息的檢索需求與目俱增，因此圖像檢索技術(shù)就成了研究的熱點(diǎn)之一。基于內(nèi)容的圖像檢索(content—BasedIIIlageRetricval：cBlR)是數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域最具有挑戰(zhàn)性的，是數(shù)據(jù)庫(kù)、多媒體技術(shù)前沿的研究方向之一，近年來己成為國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)，并將成為21世紀(jì)必須攻克的關(guān)鍵技術(shù)之一。基于內(nèi)容的圖像檢索自70年代始便成為一個(gè)非常活躍的研究領(lǐng)域，其推動(dòng)力來源于兩大研究方向：數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)視覺，其研究意義在于：若能開發(fā)出一種先進(jìn)的檢索系統(tǒng)，根據(jù)圖像本身的內(nèi)容特征在圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行有效的歸類和檢索，并給用戶提供直觀的操作、反饋和結(jié)果接口，使得用戶可以快速定位到需要的單個(gè)圖像或多個(gè)圖像上，并且替代人工對(duì)圖像分類管理的繁重工作，由機(jī)器自動(dòng)對(duì)圖像進(jìn)行歸類和管理，這無疑會(huì)極大的節(jié)省人們用于圖像信息整理、分類和查找的時(shí)間。這種迫切的需求推動(dòng)著基于內(nèi)容的圖像檢索技術(shù)的研究工作不斷深入。基于內(nèi)容的圖像檢索實(shí)際上是多媒體數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的一個(gè)重要分支，數(shù)據(jù)挖掘是一門交叉學(xué)科，融合了數(shù)據(jù)庫(kù)、人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)、統(tǒng)計(jì)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域的理論和技術(shù)。基于內(nèi)容的圖像檢索綜合利用了數(shù)據(jù)庫(kù)和計(jì)算機(jī)視覺研究領(lǐng)域中各方面的技術(shù)，同時(shí)對(duì)這些技術(shù)的研究和發(fā)展也起到了一定的推動(dòng)作用。由于基于內(nèi)容的檢索有著廣泛的應(yīng)用前景和市場(chǎng)前景，因而也引起了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的關(guān)注。隨著多媒體內(nèi)容描述的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化，內(nèi)容描述及查詢語(yǔ)言將成為研究的熱點(diǎn)，基于內(nèi)容的圖像檢索將朝商業(yè)化方向邁進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
基于內(nèi)容的圖像檢索，是指直接根據(jù)描述圖像對(duì)象內(nèi)容的各種特征進(jìn)行檢索。它根據(jù)用戶提出的反映圖像內(nèi)容特征的查詢要求，能從數(shù)據(jù)庫(kù)中查找到具有指定特征或含有特征內(nèi)容的圖像(包括視頻片斷)，它區(qū)別于傳統(tǒng)的基于關(guān)鍵詞的檢索方法，融合了圖像處理、模式識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)庫(kù)管理等多種技術(shù)。這種檢索模式具有以下特點(diǎn)：1)直接從圖像內(nèi)容中提取信息線索，如顏色、紋理等；并根據(jù)這些線索從大量存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)的圖像中檢索出具有相似特征的圖像數(shù)據(jù)。2)基于內(nèi)容的檢索是一種近似匹配，這一點(diǎn)與常規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索方法有明顯的不同。3)特征提取和索引建立可由計(jì)算機(jī)自動(dòng)實(shí)現(xiàn)，避免了人工描述的主觀性，也大大減少了人工的工作量。4)提問方式直觀，檢索交互性強(qiáng)。5)它是一種多層次的高效檢索、基于內(nèi)容的檢索、對(duì)象關(guān)聯(lián)檢索以及概念檢索模式。基于語(yǔ)義的圖像檢索Eakins根據(jù)語(yǔ)義復(fù)雜性，提出層次化語(yǔ)義模型，其中的每一部分對(duì)應(yīng)于圖像的一個(gè)語(yǔ)義層次級(jí)別，下一個(gè)層次通常包含了比上一個(gè)層次更高級(jí)的語(yǔ)義，而更高級(jí)的語(yǔ)義往往建立在較低層語(yǔ)義獲得的基礎(chǔ)上。基于語(yǔ)義圖像檢索的概念模型包括以下過程：1)特征提取：對(duì)圖像中的各種視覺特征進(jìn)行提取，如顏色、紋理、形狀等，形成一個(gè)特征集。2)選擇圖像特征：根據(jù)語(yǔ)義類型，選擇特征集中的一個(gè)子集，該子集對(duì)預(yù)先定義好的圖像語(yǔ)義類型的區(qū)別能力最強(qiáng)。3)圖像檢索：在選定的特征空間中進(jìn)行圖像檢索，按相似性大小返回3個(gè)最相似的圖像。4)評(píng)價(jià)：對(duì)圖像的各種特征進(jìn)行自動(dòng)、客觀的評(píng)價(jià)，選出適合不同語(yǔ)義類型的圖像特征。基于知識(shí)的語(yǔ)義提取，主要特征是需要預(yù)先提供必要的知識(shí)，建立規(guī)則庫(kù)，如對(duì)象模板、圖像場(chǎng)景分類器等。計(jì)算機(jī)視覺和圖像理解是其支柱，如果這兩種技術(shù)達(dá)到實(shí)用的水平，則基于知識(shí)的語(yǔ)義提取就成為一個(gè)簡(jiǎn)單的應(yīng)用而己。這又可以根據(jù)對(duì)象識(shí)別或全局視覺特征來處理。基于對(duì)象識(shí)別的語(yǔ)義提取主要有三個(gè)步驟：圖像分割、對(duì)象識(shí)別、空間關(guān)系分析，如GRIM-DBMS。它的目標(biāo)是在一些特定的領(lǐng)域解釋和檢索線條圖。它使用圖像中對(duì)象類別及對(duì)象空間關(guān)系的語(yǔ)義，是早期語(yǔ)義圖像檢索系統(tǒng)的代表。識(shí)別出的對(duì)象和空間關(guān)系可以成為獲得更高一層語(yǔ)義的基礎(chǔ)，作為獲得圖像場(chǎng)景語(yǔ)義和圖像描述的行為語(yǔ)義的輔助手段。在結(jié)合特定的領(lǐng)域知識(shí)后，可以在特定的領(lǐng)域取得成功的應(yīng)用。對(duì)象空間關(guān)系的表示可以用2Dstring、空問方向圖(spatialorientationgraph)等方法。外部信息源的語(yǔ)義提取，是指根據(jù)圖像的來源處的其他信息，獲得與圖像相關(guān)的高層的語(yǔ)義描述信息。針對(duì)處于Internet環(huán)境的圖像，有很多關(guān)聯(lián)的信息可以提供這一語(yǔ)義。我們從以下幾方面提取語(yǔ)義信息：文件名和uRL，通常網(wǎng)頁(yè)編輯人員會(huì)給圖像賦一個(gè)有意義的名字。URL通常代表網(wǎng)頁(yè)的層次信息，如分類信息“動(dòng)物”、“鳥類”等，這也可以給我們提供語(yǔ)義信息。替換文本(ALT)，為了在不能顯示圖像的頁(yè)面瀏覽中，給讀者明確的信息，用一段文本代替圖像顯示。圖像周圍的文本，很多時(shí)候圖像是用來說明文字要表達(dá)的內(nèi)容的，因此在圖像上下文中都包含著圖像的語(yǔ)義信息。圖像的語(yǔ)義分割問題是依賴于應(yīng)用的，在一個(gè)應(yīng)用中用戶可能感興趣的是圖像的細(xì)節(jié)信息，而在另一個(gè)應(yīng)用中用戶感興趣的可能是圖像中大型的物體，所以定義一個(gè)通用的圖像語(yǔ)義分割算法是不可能的。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
基于內(nèi)容語(yǔ)義的圖像檢索方法其特征是直接從圖像內(nèi)容中提取信息線索，如顏色、紋理等；并根據(jù)這些線索從大量存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)的圖像中檢索出具有相似特征的圖像數(shù)據(jù)。

【技術(shù)特征摘要】
1.基于內(nèi)容語(yǔ)義的圖像檢索方法其特征是直接從圖像內(nèi)容中提取信息線索，如顏色、紋理等；并根據(jù)這些線索從大量存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)的圖像中檢索出具有相似特征的圖像數(shù)據(jù)。
2.基于內(nèi)容的檢索是一種近似匹配，這一點(diǎn)與常規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù)檢索方法有明顯的不同。<...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：不公告發(fā)明人，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：鎮(zhèn)江華揚(yáng)信息科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：江蘇;32