基于上下文信息的Web圖像標(biāo)注研究.pdf

1、計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，開(kāi)啟了人類(lèi)社會(huì)的信息化時(shí)代，互聯(lián)網(wǎng)在人們的工作、學(xué)習(xí)以及生活中逐漸占據(jù)了重要地位。目前，互聯(lián)網(wǎng)中已經(jīng)積累了龐大的信息，并一直保持著快速增長(zhǎng)的趨勢(shì)。與此同時(shí)，隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)的描述及傳播形式日益豐富，趨于多樣化，除了原先單一的文字信息，其他形式的數(shù)據(jù)，如圖像、視頻等逐漸成為互聯(lián)網(wǎng)中信息傳播的主流。
　　圖像具有生動(dòng)形象、易于理解的特點(diǎn)，能夠直觀、快速地將表達(dá)的信息傳遞給用戶(hù)，既可以作為獨(dú)立的數(shù)據(jù)形式存

2、在，又能夠與其他類(lèi)型的數(shù)據(jù)相互補(bǔ)充，這些特點(diǎn)，使圖像成為了互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的主要形式。Web圖像，即在Web頁(yè)面中的圖像，處于互聯(lián)網(wǎng)環(huán)境中，由發(fā)布者嵌入Web頁(yè)面中展示給用戶(hù)。研究發(fā)現(xiàn)，除了Web圖像本身具有的視覺(jué)特征外，圖像所處的Web頁(yè)面中還伴有豐富的外部信息，即Web圖像上下文信息。這些上下文信息在一定程度上揭示了Web圖像的主題，對(duì)Web圖像自動(dòng)標(biāo)注具有重要意義。
　　本文主要研究Web圖像自動(dòng)標(biāo)注的方法，充分利用Web圖像視覺(jué)

3、特征及所在Web頁(yè)面中豐富的上下文信息，自動(dòng)為Web圖像添加標(biāo)注信息。本文對(duì)Web圖像特征提取、融合，以及標(biāo)注方案的研究，有助于提升標(biāo)注性能，構(gòu)建良好的Web圖像描述機(jī)制，為用戶(hù)在海量的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中更準(zhǔn)確地檢索到目標(biāo)圖像奠定基礎(chǔ)，對(duì)多媒體領(lǐng)域圖像檢索的研究具有較大的意義。主要研究工作和創(chuàng)新如下：
　　(1)采用了基于AHP的上下文信息權(quán)重分析方法。本文首先對(duì)存在于Web頁(yè)面中的Web圖像上下文信息的類(lèi)型進(jìn)行研究，并針對(duì)不同的類(lèi)型語(yǔ)

4、義貢獻(xiàn)度的差異性問(wèn)題，提出了基于AHP的上下文信息權(quán)重分析方法，計(jì)算出不同類(lèi)型的Web圖像上下文信息的權(quán)重。
　　(2)給出了基于權(quán)重的文本特征提取方案。不同于常規(guī)的文本特征提取過(guò)程，本文在(1)中工作的基礎(chǔ)上，采用了基于權(quán)重的文本特征提取方案，此方案中主要使用了基于權(quán)重的TF-IDF算法，對(duì)中文分詞后的關(guān)鍵詞權(quán)重進(jìn)行計(jì)算，最終選取權(quán)重較高的關(guān)鍵詞作為Web圖像的文本特征。
　　(3)采用基于LDA的主題語(yǔ)義生成方法獲取We

5、b圖像的主題和語(yǔ)義特征。本文中Web圖像語(yǔ)義特征來(lái)自于其所屬主題的語(yǔ)義特征，通過(guò)對(duì)圖像視覺(jué)特征類(lèi)型的研究，選取SIFT特征作為訓(xùn)練集圖像底層特征，并通過(guò)聚類(lèi)，生成圖像視覺(jué)詞袋模型；隨后，使用LDA模型對(duì)圖像視覺(jué)詞語(yǔ)集進(jìn)行訓(xùn)練，最終生成圖像主題及其語(yǔ)義特征。
　　(4)提出了基于PageRank的多特征融合方案。Web圖像相關(guān)信息主要包含文本信息和視覺(jué)信息，都可以作為Web圖像標(biāo)注信息的來(lái)源。本文考慮到Web圖像兩種相關(guān)信息之間存在

6、的異構(gòu)性，提出了基于PageRank的多特征融合方案對(duì)Web圖像文本特征和語(yǔ)義特征進(jìn)行融合，其中，Web圖像文本特征取自文本信息，語(yǔ)義特征取自視覺(jué)信息。
　　(5)給出了Web圖像自動(dòng)標(biāo)注方案。本文研究了圖像自動(dòng)標(biāo)注的基本框架，并結(jié)合Web圖像自動(dòng)標(biāo)注自身的獨(dú)特性，給出了Web圖像自動(dòng)標(biāo)注方案，并基于此方案實(shí)現(xiàn)了Web圖像自動(dòng)標(biāo)注原型系統(tǒng)。
　　本文基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)集，對(duì)上述工作中提出的算法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)對(duì)比，實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本文提出