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《长春工业大学》 2011年
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基于内容的古钱币图像检索技术研究

郭云飞  
【摘要】:数字博物馆是以数字化的形式对自然和文化遗产的各种信息进行存储和管理,并通过计算机网络为用户提供数字化展示、教育和研究。建设现代化的数字博物馆涉及到很多关键技术,其中之一便是基于内容的多媒体数据库的检索。古钱币是各种博物馆馆藏中很重要的一种藏品,是专家学者研究历史的重要物品,同时也是古玩爱好者的钟爱之物。本文旨在通过古钱币这类图像,研究基于内容的图像检索技术,同时为数字博物馆的建设做出贡献。 论文首先依据目前一些比较成功的基于内容的图像检索系统提出了基于内容的古钱币检索系统的框架结构,简要介绍了系统采用的特征描述符以及特征提取算法的流程。为了测试检索系统所采用的特征描述符的可行性和有效性以及系统的整体检索性能,建立了一个大约1000幅图像的古钱币图像库。接下来,论文通过仔细分析各种古钱币,从中总结和归纳了一些古钱币的显著特点,并根据这些特点设计了三种特征描述子。第一个称为质心距离直方图(HCD),它是一种基于边缘的形状特征描述子,可以根据古钱币的外轮廓形状来粗略的区分古钱币,用于判断是圆形的还是刀形的古钱币。剩下的两个分别称为改进的几何不变矩(MMI)和角半径变换(ART),它们都是基于区域的形状特征描述子。MMI和ART可以在古钱币的外形非常相似的情况下根据区域内的内容不同而将它们区分出来,属于精细检索。这三种形状特征描述子都是对图像中目标物体的位置、旋转、尺度缩放具有不变性的,对目标物体小的变形也具有鲁棒性。 最终提取完成之后的特征都是以空间向量的形式表示的,因此在相似性度量时就可以把这些特征视做特征空间的点,通过一定的距离度量方法来衡量两幅图像之间的相似性程度。由于本文的几个特征都有自己的不同属性,有不同的量纲,因此针对这种多特征的情况,本文采用了异步组合的检索结构。即首先采用HCD进行一次粗略检索排序,再用MMI和ART对排完序后的部分图像精细精细检索,最后得出最终的检索结果。 最后,论文设计了一个基于内容的古钱币图像检索系统的原型系统,通过实验证明了系统所采用的特征描述子的可行性和有效性。同时分析了该系统的各项性能。因此本文的研究和实践对基于内容的图像检索技术以及现代数字博物馆的建设具有一定的参考价值。
【学位授予单位】:长春工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TP391.41

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