基于本体的情感图像检索研究

论文摘要

随着现代计算机技术、网络技术、语义网技术和多媒体技术的迅速发展,随着人机交互系统的快速发展,视觉特征中的情感信息近年来正越来越受到人们的重视,特别是在特征提取和图像分类等领域,而目前的图像处理和应用大多忽略了情感的影响和作用。有效地挖掘图像和情感之间的关系,是情感计算在图像处理方面的探索,是一个崭新的且很有挑战的课题。图像本身不仅包括了视觉特征,还包括了文字信息和情感信息。目前流行的图像检索系统是基于图像可视化特征（颜色、纹理和形状）的基于内容的图像检索系统,其在检索过程中缺乏“情感”、缺乏“人性”,检索结果欠缺。如果将图像进行情感的标注,将图像特征与人类情感关联,将能够对和谐的人机交互、装演和基于情感计算等工程做出相应的贡献。在本文中,先剖析本体论、MPEG-7、情感分类等相关理论知识,然后结合本体论（Ontology）的原理,根据MPEG-7的描述框架（MDS）把图像的特征的描述由XML转换成RDF（Resource Description Framework）和OWL（Web Ontology Language）描述,将图像特征数据转换成基于OWL描述的数据,使用RDF和OWL来组织图像的情感语义结构信息,构建一个基于本体的图像情感语义描述模型。通过对图像物理特征（主要是颜色和形状）的描述,根据情感分类,根据Jena推理规则的构造语法与OWL推理规则构建自定义推理机,实现从图像底层特征到情感空间的映射,进一步实现基于情感的图像检索。在实现上,本文实验使用protégé3.4构建本体文件,Jena2.5.7解析OWL数据,Eclipse作为开发环境,建立情感语义推理规则库,实现自定义的推理机,从而验证本文提出的检索方法。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• Contents
• 第1章 绪论
• 1.1 传统图像检索存在的问题
• 1.2 情感图像检索的意义及现状
• 1.2.1 研究的意义
• 1.2.2 国内外研究的热点及现状
• 1.3 本文的主要工作及创新点
• 第2章 本体、情感分类及MPEG-7 的解析
• 2.1 本体理论
• 2.1.1 Ontology 的定义
• 2.1.2 本体描述语言
• 2.1.3 描述逻辑
• 2.1.4 描述逻辑与OWL 的关系
• 2.1.5 OWL 与RDFS 的关系
• 2.2 情感相关理论
• 2.2.1 情感分类
• 2.2.2 情感计算
• 2.2.3 情感计算的应用
• 2.3 MPEG-7 相关内容
• 2.3.1 MPEG-7 标准内容
• 2.3.2 MPEG-7 的基本概念
• 2.3.3 MPEG-7 中多媒体描述方案
• 2.4 本章小结
• 第3章 图像特征与情感关系
• 3.1 颜色特征与情感
• 3.1.1 颜色空间
• 3.1.2 主颜色提取
• 3.2 形状特征与情感
• 3.2.1 形状特征提取
• 3.2.2 形状特征的表示
• 3.3 本章小结
• 第4章 基于本体的情感图像检索模型
• 4.1 基于本体的图像情感语义描述框架
• 4.2 基于本体的情感图像识别系统框架
• 4.2.1 基于本体的特征描述
• 4.2.2 基于JENA 的情感推理机制及解析工具
• 4.3 情感语义提取相关技术
• 4.4 情感语义检索中本体语义规则
• 4.4.1 本体语义推理规则
• 4.4.2 语义检索中相似度计算
• 4.5 本章小结
• 第5章 基于情感的图像检索系统实现
• 5.1 情感语义信息提取系统概述
• 5.2 情感语义检索系统概述
• 5.3 图像本体构建设计
• 5.4 本体提取模块设计
• 5.5 本体推理模块设计
• 5.6 本体查询模块设计
• 5.7 主要设计步骤
• 5.8 实验结果与分析
• 5.9 本章小结
• 总结与展望
• 6.1 本文总结
• 6.2 后续工作与展望
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢
• 详细摘要