基于内容的图像检索技术研究及应用

随着多媒体技术的发展,大量的多媒体信息随之产生,基于内容的图像检索技术CBIR(Content Based Image Retrieval)开始成为国内外研究的热点问题。基于内容的图像检索系统涉及许多方面关键技术,如何准确有效的表示图像内容是其中的核心问题。MPEG-7标准的建立为多媒体内容标注的标准化指明了方向。 本文首先就目前常用的一些基于内容的图像检索技术,主要是基于低层颜色、纹理、形状特征的检索技术做了详细的讨论,设计实际测评方案对其中典型的检索方法进行了对比试验,横纵向分析了他们各自的性能及适用领域,。 接着引入了MPEG-7标准,研究了MPEG-7标准的具体内容和应用范围,对MPEG-7标准和图像检索系统的结合的可行性做了分析。 在此基础上,综合低层特征检索技术的测评结果和MPEG-7标准以及实际实现过程复杂度,选用MPEG-7推荐的可伸缩颜色描述符、颜色布局描述符和边缘直方图描述符设计基于内容的图像检索系统,并且提出综合利用这三种特征描述符改进检索系统。设计工作的重点是图像内容描述方案的设计:将图像内容的整体特征划分成三层结构的信息组织形式,对其中低层的颜色和纹理信息具体表征方式、提取过程、单一特征的相似度度量、组合特征的归一化相似度度量等方面都做了详细研究。设计工作还包括整体系统框架的设计和高级语义检索模块的设计等。 最后介绍了整个系统的软件实现,对系统实际运行时的效果做出分析,并且对三种描述符和综合描述符的实际检测效果进行对比,结果表明综合特征的检索系统的实际检索效果最优。