基于认知的图像检索的若干理论与方法分析

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1、中文摘要越丈容量的图像数据的如现促使图像梭索研究受到众多商业组织和研究者豹毒臻。銎稼梭索技术是售息多媒体按本发震中追切霈要研究鄹发展的翦沿谦题，箕本鸯属予多学群懿交叉产物。本文借鉴认知科学中槌关理论磅究，骝绕基于内容的图像榆索中存在的两个关键闯遂：“语义鸿海”和瘸户需求理解，对图像检索的理论和方法进行了积极逾探讨和研究。本文蓠必对照在发展的国内外图像检索研究进行了广泛的调研与分析，并总结秘魍纳了其发爨豹特点秘当§≯硪究热点与移在的嚣个最主要闯题；嬲对对试知科学进行了深入了解，系统总结_秘好缡7认知科学秘究中相

2、关理论鄹图像检索中膏关技术的交叉绪合的《麓憔移方式。魏萋硝上，墨绕“罄人为主导”的原姗，提蹬了～个基于认知韵鬣像检索系统(CoglR)架构及其设计潦掰鞫方法。CoglR系统着重解决“语义鸿沟”和用户需求理解这两个主要问题。本论文数主婺王馋鄹贡献有：1)深入地分析了认知理论闻图像检索技术交叉结合酌必要性和可行性，以及若干交叉结合的思路和方法。这些工作为认知科学丽图像检索技术的交叉结合开拓了新思路。2’提密了～个萋予认知酶耀像检索系统架橡。遽过系统分辑认知科学与胬像检索技术异褥；}珏联系，将认弼科学率备穗关穷蔼豹

3、一整理论综合联系起来，形成了一个统一的圈像稳索系统粲拘。系统檠稿的设计遴循“l冀人为主导”的原则，集中体现了人借助计算机进行豳像检索活动时，以人为中心，计算机辅助，人机和谐工作的恩想。3)基予人静褪襞生理过程，建立势实现一摹孛毅的视觉特征模型。本文通过对久鹄视觉生毽过程的分辑，受诀知科学孛关等整体——部分关系熬理论浆启示，摄出了一个新的分类特征模黧，羹熹强褥衽论述了特征接型孛关予特槎的分类和组织问题。本文的特征模型为检索过程和方法的设计，提供了新的思路。相关验证实验表明这种特征组织方法对检索效果有积极的影响。

4、4)注意(Attention)的计算模型化及其在图像检索中的应用。结合认知科学中关于注意的研究，重点分析和研究了注意的发生过程，实现了对其进行计算模型化。在将注意的计算模型应用在图像检索的过程中，本文创造性地从理沦一卜分析了图像检索过程中个性化产生的机理和方式，对指导设计个性化图像检索技术具有重大意义。5)提出重视主、客观语义的差异，并以此作为设计图像语义模型的基本依据。区分主观和客观语义对图像语义提取设计和检索过程设计有重要的指导意义。本文的语义提取设计过程中，对客观语义的提取设计了独立的提取方法，而主观语

5、义则着重考虑了它在检索过程中，通过对客观语义的调整来计算和实现。6)依据认知科学研究中相关的概念形成理论，提出一种应用于图像语义检索的客观语义提取模型。认知科学研究中关于概念的理论并不能简单的用于图像检索中的语义检索。本文通过对认知科学中关于概念结构的特征表说和关于概念形成的假设验证学说进行分析和扩展，并结合计算机实现的具体要求，设计和提出了语义提取的计算模型，并应用于图像检索中，成为一种别具特色的图像语义检索方法。相关实验验证了方法的有效性。关键词：图像检索，认知科学，语义提取本文的研究工作得到了国家基础项

6、目研究973基金项目的子课题“基于认知神经科学的智能信息获取的新模型、新机制和新方法的研究”的资助。AbstractThetremendousgrowthinthenumberandsizeofdigitalimageininformationandmultimediafieldmakesimageretrievaliSalladvancedresearchdirection．Theresearchofimageretrievalisanimerdisciplinarystudy．Usingsometheor

7、iesofcognitionscienceforreference，alotofresearchworkhasbeendonetoresolvethetwokeyproblems：“semanticgap’’andanalysisofuser’Sdemand．Firstofall，onthebasisofdeeplyanalysisofresearchonimageretrievalbothinternalandexternal，thetwokeyproblemsincurrentresearcharepoi

8、ntedout．Simultaneously,basedonstudiesofcognitionscience，thefeasibilityandmethodsofintegratingimageretrievaltechniquesandsomerelatedcognitiontheorieshavebeendiscussed．Foundedonabovework，anewcognition-ba