自然風(fēng)景圖像中顏色特征提取算法的研究.pdf

1、研究圖像情感語義是為了使計(jì)算機(jī)能夠模擬人類，自動(dòng)地描述人類觀察圖像時(shí)所引起的情感變化，其結(jié)果多用于圖像檢索、圖像情感語義識(shí)別與分類、審美評(píng)價(jià)等領(lǐng)域。在圖像情感語義的研究過程中，使用特征提取技術(shù)的目的是為了通過提取圖像底層特征，建立底層特征到高層語義的映射關(guān)系，最終實(shí)現(xiàn)圖像情感的機(jī)器識(shí)別。近些年來基于底層視覺特征的情感語義研究越來越受到學(xué)者的青睞。
　　 所謂的底層視覺特征是指顏色、紋理和形狀等，其中以顏色特征的應(yīng)用最為廣泛。與其

2、他的視覺特征相比，顏色特征對(duì)圖像的尺寸、方向、視角的依賴性較小，具有較高的魯棒性。目前最常用的描述顏色特征的方法有顏色直方圖、顏色矩、顏色集和顏色相關(guān)圖等，其中研究最多的是顏色直方圖。由于顏色直方圖所描述的是不同顏色在整幅圖像或某個(gè)區(qū)域中所占的比例，所以相當(dāng)直觀。
　　 傳統(tǒng)的顏色直方圖方法已經(jīng)不能滿足圖像情感語義的研究需要。顏色空間轉(zhuǎn)換和顏色量化方法都沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，如果顏色空間選取不當(dāng)、顏色量化不合理，就不能準(zhǔn)確地反映出圖像的

3、主要顏色信息，同時(shí)也不能減小干擾信息，直接影響顏色特征提取技術(shù)在圖像情感語義研究中的應(yīng)用。另外，提取圖像顏色特征，必須考慮空間位置因素。簡(jiǎn)單的規(guī)則分割有時(shí)會(huì)強(qiáng)行打斷圖像中對(duì)象的完整性，不能真實(shí)地反映圖像的信息和情感。認(rèn)知心理學(xué)普遍認(rèn)為，人們觀察圖像時(shí)首先會(huì)將注意力集中到圖像中一些最能引起人們興趣、最能反映圖像信息和圖像情感的區(qū)域，即感興趣區(qū)域。結(jié)合感興趣區(qū)域研究圖像情感語義是比較合理有效的方法。所以如何更好地結(jié)合感興趣區(qū)域分割圖像、改進(jìn)

4、顏色直方圖提取方法，是顏色特征提取和圖像情感語義研究中亟待解決的問題之一?；诂F(xiàn)存技術(shù)中的不足，結(jié)合本課題的研究需要，本文提出了一種基于感興趣區(qū)域的顏色直方圖改進(jìn)算法，對(duì)傳統(tǒng)方法的圖像分割和顏色量化方法進(jìn)行了優(yōu)化。主要工作有：
　　 (1)選取中國(guó)情感圖片系統(tǒng)中的400幅自然風(fēng)景圖片作為研究樣本，利用北京工業(yè)大學(xué)腦信息開放實(shí)驗(yàn)室的眼動(dòng)實(shí)驗(yàn)儀，測(cè)試出每幅樣本圖片的感興趣區(qū)域，研究各區(qū)域的特點(diǎn)，使用合理的分割技術(shù)分割圖片，確定各區(qū)域

5、權(quán)重；
　　 (2)從大量的研究資料和參考文獻(xiàn)中獲取顏色特征提取技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，掌握現(xiàn)在比較流行的提取技術(shù)。將原RGB空間圖片轉(zhuǎn)換為HSV空間中表示，采用改進(jìn)的顏色直方圖方法，結(jié)合各區(qū)域分割細(xì)化后的權(quán)值，對(duì)感興趣區(qū)域和非感興趣區(qū)域進(jìn)行顏色特征提?。?br>　　 (3)采用自組織映射網(wǎng)絡(luò)初步建立圖像顏色特征到情感語義的映射，即利用自組織映射網(wǎng)絡(luò)對(duì)本文改進(jìn)方法提取的顏色特征進(jìn)行情感聚類，與傳統(tǒng)方法的聚類效果進(jìn)行對(duì)比。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果