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图像检索系统的优化技术研究

刘鑫  
【摘要】: 随着Web技术的发展,互联网上出现了一系列基于内容的图像检索应用,即“以图找图”。石材图像检索系统是为石材行业开发的一个基于Internet环境的实用信息系统,该系统可通过石材图像本身的特征,检索与未知图像相同或相似的石材图像及相关信息。 当前针对图像检索的研究主要集中于如何让图像比对更加准确,即重点关注“以图找图”的效果。但是,石材图像检索系统中,由于计算量大,访问数据库效率较低,用户得到检索结果的时间一般较长,一旦并发用户较多,将造成服务器压力过大。 本文重点关注“以图找图”的速度。在分析原有系统的基础上,诊断出制约系统性能的若干因素,针对性地提出相应的优化方案。优化方案分别从三个方面对系统进行改进,分别是:内存数据库、多线程技术、高性能集群。本文深入研究内存数据库以及Oracle TimesTen的原理及应用,并在.Net环境下使用ODBC接口访问Oracle TimesTen。将高性能计算集群引入石材图像检索系统,通过使用负载均衡算法以及.Net Remoting通讯,在.Net环境下实现石材图像比对集群系统。此外,本文对多核多线程技术做一定的研究,将其用于石材图像检索系统。最后,本文通过一系列测试,说明优化方案中各种技术为系统性能带来的提升。 实验表明:通过引入内存数据库,访问二进制数据类型的图像特征值速度加快,平均检索时间比原有方案低一个数量级;合理地设计多线程程序,可更有效地利用CPU的资源进行图像检索计算,减少图像检索时间;通过构建集群系统,可提升石材图像检索系统的并发性能,缩短并发请求用户的平均等待时间。


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