基于MPEG-7与内容的图像检索技术的研究

论文摘要

随着多媒体技术和计算机网络的飞速发展,图像的应用日益广泛,基于内容的图像检索技术成为当前多媒体研究的热点之一。基于内容的图像检索是一种利用图像的颜色、纹理、形状等视觉特征进行图像检索的技术。然而由于信息的复杂多样,图像的内容描述方法缺乏规范,导致了基于内容的图像检索系统中存在通用性差的问题。MPEG-7正是为规范多媒体内容描述而启动的国际标准,它的制定使得快速、有效的查询和访问各种多媒体成为可能。本文的研究工作主要是基于MPEG-7标准,综合利用MPEG-7颜色、纹理特征及其描述符实现对图像的检索,目标是开发出一个基于内容的图像检索的原型系统:（1）研究了基于内容的图像检索系统,在介绍图像检索系统的发展及其研究现状的基础上给出了基于几种内容特征（颜色、纹理、形状）的图像检索方法。（2）介绍了MPEG-7标准。包括MPEG-7的主要元素、组成部分以及MPEG-7的范围。着重从基本结构、颜色描述符、纹理描述符、形状描述符等几个方面讨论了MPEG-7中视觉特征的描述与表示。并讨论了MPEG-7与基于内容的图像检索的联系。（3）在研究了MPEG-7中描述符提取方法的基础上,将HSV颜色空间量化为36维,同时对图像的不同区域配以不同权重的方法进行描述;而对于纹理特征,则采用了改进的边缘直方图特征进行描述。（4）综合利用MPEG-7颜色、纹理特征的图像检索方法实现了基于MPEG-7与内容的图像检索原型系统,实验结果表明,综合两种特征的图像检索较单一特征的图像检索,检索结果更好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 问题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 基于内容的图像检索关键技术
• 1.2.2 MPEG-7 标准简介
• 1.3 本文的研究内容
• 1.4 论文的组织
• 2 基于内容的图像检索与MPEG-7
• 2.1 多媒体内容描述标准MPEG-7
• 2.1.1 MPEG-7 标准内容介绍
• 2.1.2 MPEG-7 标准的组成
• 2.1.3 MPEG-7 视觉描述工具
• 2.2 MPEG-7 在基于内容的图像检索中的应用
• 2.2.1 MPEG-7 与基于内容的图像检索的联系
• 2.2.2 基于MPEG-7 的图像检索模型
• 2.3 MPEG-7 多媒体内容检索现状研究
• 2.4 评价准则
• 2.5 本章小结
• 3 利用MPEG-7 颜色描述符的图像检索技术
• 3.1 数字图像的颜色表示方法
• 3.2 颜色空间的选择
• 3.3 颜色空间量化
• 3.4 主颜色特征的提取
• 3.5 主颜色特征相似性测度计算
• 3.6 本章小结
• 4 利用MPEG-7 纹理描述符的图像检索技术
• 4.1 纹理的特征
• 4.1.1 纹理的概念
• 4.1.2 边缘检测算法
• 4.2 MPEG-7 中的纹理描述符
• 4.2.1 边缘直方图描述符（Edge Histogram Descriptors）
• 4.2.2 同质纹理描述符（Homogenous Texture Descriptors）
• 4.2.3 纹理浏览描述符（Texture Browsing Descriptor）
• 4.3 利用MPEG-7 边缘直方图描述符的图像检索方法
• 4.3.1 纹理空间的选择
• 4.3.2 图像预处理
• 4.3.3 边缘直方图描述符
• 4.3.4 边缘直方图的特征提取
• 4.4 改进的边缘直方图描述符
• 4.5 本章小结
• 5 综合利用MPEG-7 颜色和纹理特征的图像检索技术
• 5.1 常用的相似性度量方法
• 5.2 特征归一化
• 5.3 综合利用颜色、纹理特征进行检索
• 5.3.1 特征向量的归一化
• 5.3.2 权重的分配算法
• 5.4 本章小结
• 6 系统的实现及实验结果分析
• 6.1 系统的组成框图
• 6.2 实验系统的开发
• 6.2.1 图像预处理
• 6.2.2 图像库的构建
• 6.2.3 图像检索原型系统的开发
• 6.3 实验结果及分析
• 6.4 本章小结
• 7 结论
• 7.1 论文工作总结
• 7.2 未来工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录