DCT域上基于主颜色和ROI特征的图像检索

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1、methodiseffective．Third，thealgorithmisimprovedbycombiningthedominantcolorwithpositioninformationandregionofinterest．TheexperimentalresultsdemonstratethatthenewalgorithmnotonlyincreasestheretrievalprecisionbutalsodecreasethecomputingCOSt．KeyWord：CBIR，imageretrieval，JPEG，

2、ROI第1章引言1．1选题背景进入信息化社会，随着多媒体技术和Interact网络的迅速发展，图像数据急剧增长，应用越来越广泛，图像信息的管理和检索日益重要。目前，图像数据库被广泛应用于多媒体数字图书馆、医学图像管理、卫星遥感图像和计算机辅助设计和制造、地理信息系统等领域【1】，如何从大规模的图像数据库中高效、准确地检索出所需图像具有重要意义【2】。传统的图像数据库检索基于文本方式，查询时使用关键字或描述性文本，以文本匹配的方式检索。当图像数量非常大时，这种基于文本的检索方式存在两大缺陷。(1)目前计算机视觉技术还不够成熟，没有具备自

3、动提取图像关键字和语义信息的能力，而人工提取的工作量非常大，同时人们对图像内容进行抽象时的主观性和不精确性会影响检索的准确性；(2)图像具有丰富的信息，单纯的文本很难全面地反映一幅图像的内涵，如其中的纹理、形状等很难用文本准确描述。因此，人们提出了基于图像内容的图像检索(ContentBasedImageRetrieval，CBIR)技术，即由计算机自动提取图像内容的特征，如颜色、纹理、形状等，根据这些特征编制图像索引，计算查询图像和数据库中图像的相似距离，按相似性匹配进行检索f11。基于内容的图像检索融合了图像理解、模式识别等技术，

4、突破了传统的基于文本检索方式的局限，可以在数据库中检索到具有指定特征或含有特定内容的图像，具有很大的优越性。但是由于图像的特征很难提取，而且特征相似度的计算与人的感知之间存在较大差异，这使得基于内容图像检索系统还有许多问题有待解决，成为当前研究的热点。1．2研究压缩域上图像检索的意义数字图像的一个突出特点就是数据量庞大。数字图像如果以像素矩阵的形中山大学硕士学士论文：DCT域上基于主颜色和ROI特征的图像检索式存储，每个像素点需要一个或者多个字节表示，存储一幅图像需要占用相当大的存储空间；另一方面，由于社会高度信息化，图像的数量以惊人

5、的速度增长，庞大的数据量促进了压缩技术的广泛应用。目前图像数据基本上是以压缩格式进行存储和传输。JPEG[3]作为一种图像压缩标准，以其优秀的压缩率和图像质量，被广泛应用于互联网。传统的基于内容的图像检索系统在处理压缩图像时，采取先解压缩图像数据，还原为原始的像素矩阵，再做相应的处理。一方面，解压缩数据操作复杂，本身占用不少时间和计算资源；另一方面，解压缩后的数据量是压缩格式数据量的十几倍甚至几十倍，对其进行分析处理需要占用更多的时间和计算资源。而直接在压缩域上对图像数据进行分析处理，提取特征信息，可以避免解码编码的复杂操作，大大减少

6、系统的处理时间和计算复杂度。1．3本文的组织结构本论文由五章组成。第一章是绪论。介绍了本论文的选题背景、研究压缩域上图像检索的意义，以及本文的组织结构。第二章是基于内容的图像检索综述。详细介绍了图像检索系统的原理，各种索引技术，图像的相似性度量方法，以及图像检索系统的性能评价标准。第三章是图像的压缩技术。详细介绍了数字图像的压缩标准JPEG，综述了压缩域上特征提取的算法。第四章是基于主颜色和ROI特征的图像检索方法的设计与实现。本文首先提出了一种新的主颜色提取方法，在压缩域上实现了基于主颜色的图像检索算法，并改进算法，在主颜色信息里加

7、入颜色的空问位置信息。然后提出了一种新的ROI特征提取方法，在压缩域上实现了基于主颜色和ROI特征的图像检索算法，最后对系统性能进行了评价。第五章是结论，总结了本文的主要工作以及今后进一步研究的方向。2第2章基于内容的图像检索概述2．1CBlR系统原理一个典型的CBIR[2]系统一般由数据库生成模块、检索模块和用户接口组成，如图4-1所示。图像库数据库中的图像先经过必要的预处理，如转换格式、统一规格等，然后提取不同的特征信息(颜色、纹理、形状等)，编制图像索引，存储到特征数据库中。用户查询时，提交查询对象，系统对查询对象提取相应特征，

8、将该特征和特征库中的特征进行相似性匹配，并按照相似度的大小对图像进行排序，返回查询结果。此外，大部分系统还提供用户反馈交互，以此提高系统查询的准确性。图2-1CBIR系统结构中山大学硕士学士论文：DCT域上基于主颜色和R