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《西安电子科技大学》 2008年
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基于内容的图像检索关键技术研究

安志勇  
【摘要】: 随着多媒体和Internet技术及应用的迅速发展,现代社会中的多媒体信息的数量飞速增长,如何有效、快速地进行多媒体信息管理成为当前重要的研究课题之一。图像数据库系统是多媒体信息管理中的重点研究内容。目前图像数据库技术广泛应用于数字图书馆、医学、地理信息数据库以及国防等众多领域的多媒体信息系统中。因此,如何有效、快速地从大规模图像数据库中检索出所需的图像是当前具有挑战性的研究课题,基于内容的图像检索研究正是为了解决如何有效地从图像数据库中检索出相关图像的问题,该技术已成为国内外广泛关注的研究热点。 本文主要围绕基于内容图像库检索中图像特征提取的关键技术展开研究,系统讨论了图像底层视觉特征的提取技术,覆盖的内容主要包括图像颜色特征、形状特征和纹理特征。研究的内容属于目前图像处理和信息检索领域的研究重点,具有较高的理论意义和实际应用价值。 本文的主要研究成果总结如下: 1.深入分析和研究了基于内容图像检索领域的关键技术,其内容包括颜色空间、图像主要低层特征(颜色、形状和纹理)的描述方法、图像特征间的相似性度量准则以及图像检索算法的性能评价方法等,在相同的测试环境下对经典算法进行了大量的实验,并对其进行了比较分析。 2.提出了基于颜色及其空间分布特征的彩色图像检索算法。在系统分析了经典的图像颜色和空间特征的基础上,将广义图像模型引入图像检索中。首先计算彩色图像的广义图像,针对广义图像的两个分量进行环形颜色空间分割,分别计算广义图像两个分量的颜色空间分布矩。颜色空间分布矩表征了颜色的空间分布,可以描述图像颜色的空间分布特征。实验结果表明,该算法比SCH及Geostat方法具有更好的检索精度。由于Geostat方法和SCH算法反映的是孤立的像素点在图像空间中的分布特征,而该算法提取了图像颜色块的空间统计特征,进一步细化了图像的颜色空间信息,因此检索效果更好。 3.提出了基于多尺度图像形状特征的图像检索算法。首先依据小波模极大原理得到边缘轮廓图像,然后计算图像轮廓图像的Radon矩不变量作为特征向量。实验结果表明该方法具有平移、尺度和旋转不变性,比小波HU不变矩具有更好的检索效果。由于Radon变换具有一定抗噪能力,在一定程度上会对边缘轮廓图像得到较为稳定的特征向量,因此检索效果在一定程度上有所提高。 4.提出了基于多小波能量分布和信息熵的图像检索算法。在系统分析和研究了以往经典的单小波纹理提取方法的基础上,针对单小波不能够同时具备正交、对称、紧支撑和高阶消失矩等特性,提出了一种新的多小波纹理特征提取方法。该算法首先对图像进行三层多小波变换,并在进行多小波变换时采用含有图像纹理信息较为丰富的重复行法进行预处理。其次,提取图像多小波变换各子带的能量特征和多小波信息分布熵,以此作为图像的纹理特征。实验表明,该算法比单小波直方图算法和多小波直方图算法具有更好的检索率,在一定程度上提高了检索精度。 5.提出新的基于Radon和小波变换的图像纹理特征检索算法。在系统分析和研究了具有几何不变纹理特征的基础上,本文根据Radon变换的几何特征,提出了两种检索算法:基于平移和旋转不变的纹理特征检索算法和基于旋转、平移和尺度不变性的纹理特征检索算法,采用小波域各尺度子带能量系数的均值和标准方差作为图像纹理的特征,从而生成特征向量,并进行图像检索。检索实验表明这两种算法对高斯噪声具有较强的鲁棒性,具有对几何变换的有效性,与其他算法相比具有更高的检索率。
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP391.41

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 潘铁文;基于文化基因算法的图像检索研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 林良思;基于半监督和主动学习相结合的图像的检索研究[D];华南理工大学;2010年
3 韩敏;综合contourlet变换和颜色直方图的图像检索技术[D];西北大学;2011年
4 王威;基于集成学习技术的医学图像分割的研究与实现[D];江西理工大学;2011年
5 左浩;模糊聚类与粒子群算法在图像分割中的应用研究[D];江西理工大学;2011年
6 苏杭;基于CBR的模糊车牌识别技术的研究[D];沈阳理工大学;2011年
7 刘荔姗;大豆销售地理信息系统[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 余淼;基于草图的图像检索技术研究与系统实现[D];大连理工大学;2011年
9 张文斌;基于形状的汉画像检索技术研究[D];苏州大学;2011年
10 张彦伪;基于颜色特征的广义M-J集检索方法研究[D];山东师范大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前8条
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中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 孙兴华;基于内容的图像检索研究[D];南京理工大学;2002年
2 黄元元;基于视觉特征的图像检索技术研究[D];南京理工大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 汪慧兰;罗斌;;基于综合特征的彩色图像检索[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2007年04期
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5 刘娜;郭连军;赵楠楠;;基于形态重构的分水岭岩石图像分割方法[J];辽宁科技大学学报;2010年05期
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8 姚屏;薛家祥;戴光智;;图像的超分辨率处理方法研究现状[J];半导体光电;2009年04期
9 唐良瑞,宋晰;城市小区地图图形管理系统设计[J];北方工业大学学报;2000年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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3 谷军霞;姚鸿;;基于内容的视频检索在电视会商多媒体数据检索中的应用[A];2011年中国气象学会气象通信与信息技术委员会暨国家气象信息中心科技年会论文摘要[C];2011年
4 樊亚春;周明全;;基于图像关键特征的内容检索技术分析[A];图像图形技术与应用进展——第三届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2008年
5 林精敦;王涌天;陈靖;刘越;郭俊伟;刘伟;薛康;;基于区域分割随机树的特征识别匹配算法[A];图像图形技术研究与应用2009——第四届图像图形技术与应用学术会议论文集[C];2009年
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7 张肃;饶顺斌;王海葳;赵红蕊;;基于模糊Retinex的高空间分辨率遥感影像阴影消除方法[A];第四届海峡两岸GIS发展研讨会暨中国GIS协会第十届年会论文集[C];2006年
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9 胡敬;武港山;;基于语义特征的风景图像检索[A];2009年研究生学术交流会通信与信息技术论文集[C];2009年
10 黄建军;唐亮;谢维信;谢兴灿;;基于对称边缘方向直方图自动提取主要道路[A];信号与信息处理技术第三届信号与信息处理全国联合学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 梁洪;基于内容的医学图像检索及语义建模关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 邬俊;基于交互式语义推理的图像检索算法研究[D];大连海事大学;2010年
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4 汪澎;驾驶人警觉状态检测技术研究[D];江苏大学;2010年
5 王晓松;复杂背景下树木图像提取研究[D];北京林业大学;2010年
6 赵玉凤;图像检索中自动标注技术的研究[D];北京交通大学;2009年
7 俞凯;计算机书法若干关键技术研究[D];浙江大学;2010年
8 苏煜;基于SCF范式的在线P300脑机接口研究[D];浙江大学;2010年
9 张维泽;基于简单局部特征学习的物体检测方法[D];浙江大学;2010年
10 夏丁胤;互联网图像高效标注和解译的关键技术研究[D];浙江大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周雪梅;基于颜色和形状特征的图像检索技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 田冰;基于SOM网的多目标图像轮廓提取技术的研究[D];南昌航空大学;2010年
3 蒲锰;非侵入式矿井提升机PLC电控系统实时故障诊断方法的研究[D];山东科技大学;2010年
4 唐红梅;基于辐射与空间信息的遥感图像检索[D];山东科技大学;2010年
5 刘军;数字电视存在问题的研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
6 于永建;基于视觉关注区域的彩色图像检索技术研究[D];辽宁师范大学;2010年
7 李华北;基于数字图像技术在土木结构物损伤裂缝检查应用的研究[D];郑州大学;2010年
8 韩亚丽;图像精密测量算法研究[D];郑州大学;2010年
9 牛文娟;基于图像处理的烟叶分级研究[D];郑州大学;2010年
10 潘铁文;基于文化基因算法的图像检索研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡颖琨,谢昆青,马修军;屏蔽了输入参数敏感性的DBSCAN改进算法[J];北京大学学报(自然科学版);2004年03期
2 秦文学;李宁;;基于MPEG-7的多特征图像检索方法[J];北京机械工业学院学报;2007年04期
3 王圆圆,丁志杰,万华林;基于视觉颜色聚类的彩色图像分割[J];北京理工大学学报;2003年06期
4 汤凌;郑肇葆;虞欣;;一种基于人工免疫的图像分割算法[J];测绘科技情报;2006年03期
5 王海波;李雪耀;;基于FCM聚类算法的颅内出血CT图像分割[J];CT理论与应用研究;2009年02期
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9 路小波;张光华;;基于二值图像的车牌精确定位方法[J];东南大学学报(自然科学版);2005年06期
10 本刊编辑部;曹华盖;;走近数字城市——GIS技术专题报道[J];数字社区&智能家居;2007年12期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 孙兴华;基于内容的图像检索研究[D];南京理工大学;2002年
2 朱大明;基于地理信息系统(GIS)的个旧高松矿田成矿预测[D];昆明理工大学;2002年
3 樊昀;基于内容图像检索的一些关键技术研究[D];国防科学技术大学;2001年
4 王亮申;图像特征提取及基于内容图像数据库检索理论和方法研究[D];大连理工大学;2002年
5 黄元元;基于视觉特征的图像检索技术研究[D];南京理工大学;2003年
6 洪安祥;基于内容的图像检索若干论题研究[D];浙江大学;2003年
7 夏定元;基于内容的图像检索通用技术研究及应用[D];华中科技大学;2004年
8 孙君顶;基于内容的图像检索技术研究[D];西安电子科技大学;2005年
9 曾智勇;基于内容图像数据库检索中的关键技术研究[D];西安电子科技大学;2006年
10 杨文明;时空联合的视频对象分割[D];浙江大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何昌钦;图像检索方法研究[D];大连理工大学;2010年
2 徐斌;兴趣点及灰度差分不变量在图像匹配中的应用研究[D];西安电子科技大学;2001年
3 李泽建;地理信息系统框架研究及其在水利行业中的应用[D];昆明理工大学;2002年
4 汪彦龙;基于空间关系的图像检索方法研究[D];浙江工业大学;2002年
5 郭向平;汉代砖石画像计算机处理与农史信息研究[D];西北农林科技大学;2003年
6 戴红毅;地理信息系统三维建模及可视化技术研究[D];中南大学;2004年
7 赵明;基于案例推理的机车故障诊断专家系统研究[D];中南大学;2004年
8 刘金梅;基于块划分颜色特征的图像检索方法[D];中国海洋大学;2004年
9 任大伟;基于GIS的井下信息可视化系统研究[D];山东科技大学;2004年
10 王先武;基于特征权重自适应调整的CBIR算法[D];吉林大学;2005年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孙艳;基于内容图像检索与敏感图像过滤的若干算法研究[D];吉林大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 林良思;基于半监督和主动学习相结合的图像的检索研究[D];华南理工大学;2010年
2 杨树媛;多点多样性密度算法及其在图像检索中的应用[D];吉林大学;2011年
3 杨楠;基于内容的商品图像分类技术研究[D];大连理工大学;2011年
4 郭云飞;基于内容的古钱币图像检索技术研究[D];长春工业大学;2011年
5 樊春堂;基于优先颜色和轮廓逼近的图像检索方法[D];西南大学;2010年
6 张德胜;基于区域的图像检索方法研究[D];西华大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 黄晓斌;基于内容的图像检索技术[J];大学图书馆学报;1999年04期
2 刘忠伟,章毓晋;利用颜色特征进行图象检索[J];电子技术应用;1999年02期
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4 曹莉华,李国辉,胡晓峰;基于相关度和注意力聚焦的图像内容检索[J];国防科技大学学报;1997年02期
5 张健沛,杨静,于之硕;一种集成色彩空间信息的图象检索方法[J];哈尔滨建筑大学学报;1998年02期
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10 李向阳,鲁东明,潘云鹤;基于色彩的图像数据库检索方法的研究[J];计算机研究与发展;1999年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 夏颖;沈保锁;;多小波在信号去噪中的应用[J];电子测量技术;2006年03期
3 林椹尠,宋国乡,杨维,宋巨龙;提升多小波变换及其在图像编码中的应用[J];现代电子技术;2005年01期
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9 庞文颖;;基于遗传算法的数字水印优化方法[J];现代计算机;2007年06期
10 郝莹;王利强;;Forstner改进算法在Radon变换峰值检测中的应用[J];微电子学与计算机;2008年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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5 魏素花;许海波;王双虎;;保存边界的密度反演方法[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
6 王一多;薛威;叶侠娟;;基于Radon变换的边缘检测法初探[A];全国第一届嵌入式技术联合学术会议论文集[C];2006年
7 彭瑜;乔奇峰;魏昆娟;;基于多示例学习的图像检索方法[A];第三届全国信息检索与内容安全学术会议论文集[C];2007年
8 程光权;成礼智;;基于Radon变换的双方向多分辨率运动估计[A];第十二届全国图象图形学学术会议论文集[C];2005年
9 杨立刚;张兴会;李兰友;;车牌照字符倾斜校正方法的研究[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
10 张映南;刘渝;;不完全重叠多分量线性调频信号参数估计[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 安志勇;基于内容的图像检索关键技术研究[D];西安电子科技大学;2008年
2 张建贵;Hyp-curvelet变换与多次波的识别、分离和压制[D];中南大学;2002年
3 杨丽;无线内窥镜系统设计及内窥镜图像压缩编码算法研究[D];重庆大学;2008年
4 杨建波;基于多小波及遗传算法的数字水印技术研究[D];吉林大学;2005年
5 肖军;面向对象的多媒体信息系统控制和安全机制的关键技术研究[D];吉林大学;2005年
6 霍修坤;锥束CT直接三维成像算法研究[D];安徽大学;2005年
7 胡晓新;小波域的合成孔径雷达原始数据压缩[D];中国科学院研究生院(电子学研究所);2005年
8 王欣;多传感器数据融合问题的研究[D];吉林大学;2006年
9 孙君顶;基于内容的图像检索技术研究[D];西安电子科技大学;2005年
10 林椹尠;提升格式下的小波变换在图像处理中的算法研究[D];西安电子科技大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何娟;基于多小波变换的图像去噪方法研究[D];中南民族大学;2010年
2 雒文明;基于多小波变换的数字水印研究[D];漳州师范学院;2012年
3 张芬;基于多小波变换的图像去噪方法研究[D];成都理工大学;2010年
4 刘晨;基于多小波变换的图像增强问题研究[D];山东师范大学;2010年
5 安博;多小波去噪方法研究[D];中南大学;2011年
6 柏玲兰;Laguerre超群上的广义小波变换与Radon变换求逆公式[D];南京师范大学;2003年
7 吴登峰;多小波变换及其在数字图像处理中的应用[D];吉林大学;2005年
8 卞威;基于小波的局部CT图像重建算法研究[D];浙江大学;2002年
9 张华;低信噪比下线性调频信号的检测与参量估计研究[D];电子科技大学;2004年
10 钟华;多小波理论及其在边缘检测方面的应用[D];江西师范大学;2005年
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