基于模糊理論的彩色圖像檢索算法研究.pdf

1、在當(dāng)今多媒體技術(shù)時(shí)代，大量的圖像信息充斥著網(wǎng)絡(luò)。如何快速、有效地查詢具有豐富內(nèi)容的彩色圖像已經(jīng)成為學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)，基于內(nèi)容的圖像檢索技術(shù)(CBIR)應(yīng)運(yùn)而生。由于人類感知的模糊性，面向用戶的圖像檢索應(yīng)該符合人腦的思維方式。模糊數(shù)學(xué)正是模擬人腦思維的有力工具，因此本文采用模糊數(shù)學(xué)的思想來對圖像檢索進(jìn)行分析、研究和實(shí)現(xiàn)。 本文首先分析了特征提取、相似性度量等圖像檢索的關(guān)鍵技術(shù)，然后介紹模糊數(shù)學(xué)理論的基本原理，隨后，探討了基于模糊理

2、論的圖像檢索算法，并予以實(shí)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)了文中算法的正確性和有效性。本文的主要工作概括如下： 1.采用一種新的顏色直方圖以及相似性度量的表示方法，克服了傳統(tǒng)直方圖的不足。首先，采用基于MPEG-7視覺內(nèi)容的顏色作為相似顏色區(qū)域內(nèi)的特征值，對像素顏色值進(jìn)行非均勻的量化之后，計(jì)算每一種顏色出現(xiàn)的概率，并抽取主要顏色特征作為特征向量存儲在圖像數(shù)據(jù)庫中。最后，根據(jù)模糊集合理論的一種距離函數(shù)可計(jì)算出顏色直方圖的相似度。 2.引入

3、模糊漢明距離這一理論，它是漢明距離在模糊理論的擴(kuò)展，兼顧了特征值(此文中為顏色)的不同以及相異的程度。在對圖像分塊處理后，提取圖像塊的HSV顏色分量，使用模糊漢明距離計(jì)算查詢圖像與庫圖像之間的相似性度量。該檢索算法應(yīng)用于Corel專業(yè)圖像庫，較好的解決了圖像的低層特征和高層語義難以逾越的鴻溝這一難題。與Ruofei Zhang等的FUZZYCLUB系統(tǒng)相比較，本算法更為優(yōu)越。 3.圖像顏色量化過程中，處在量化邊界的顏色存在模糊性

4、。據(jù)此，本文采用了HSI顏色空間的隸屬度函數(shù)來描述顏色。同時(shí)，加入了模糊子集內(nèi)顏色的位置分布特征和離散度特征來表示顏色的空間信息。基于紋理也是描述圖像的重要信息，本文提取了經(jīng)典的灰度共生矩陣。最后，綜合顏色直方圖、顏色空間信息以及紋理特征進(jìn)行圖像檢索。 4.針對顏色直方圖只能反映顏色統(tǒng)計(jì)特征這一點(diǎn)，引入了經(jīng)典的特征描述符，從顏色、紋理、邊緣和空間四個(gè)方面提取直方圖，并把模糊漢明距離(FHD)理論應(yīng)用于相似性度量。我們選取專業(yè)圖庫