本文選題：圖像檢索 + 多特征融合　； 參考：《哈爾濱理工大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：從圖像檢索方法產(chǎn)生至今,已經(jīng)形成了三個(gè)重要的分支:基于文本的圖像檢索、基于內(nèi)容的圖像檢索、基于語義的圖像檢索�；谖谋镜膱D像檢索,用文本來描述用戶的需求,如圖像名、圖像特征等,但因?yàn)槲谋颈磉_(dá)能力的局限以及文本標(biāo)注過程中的歧義性,往往造成檢索結(jié)果和用戶需求的不符合;基于語義的圖像檢索,在圖像視覺特征基礎(chǔ)上進(jìn)一步提煉其高級(jí)的語義表達(dá)能力,但檢索過程復(fù)雜且方法體系發(fā)展尚不完善;基于內(nèi)容的圖像檢索,以顏色、紋理、形狀等作為圖像的特征表達(dá),以此為依據(jù)開展檢索并作為相似性判斷的依據(jù),是當(dāng)前圖像檢索領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。基于內(nèi)容的圖像檢索方法,為提升查準(zhǔn)率和查全率需要同時(shí)使用多種特征。這些特征的融合策略和融合規(guī)則,是制約基于內(nèi)容圖像的檢索方法性能的關(guān)鍵問題。本文以基于內(nèi)容的圖像檢索方法為研究對象,以多特征融合框架設(shè)計(jì)、融合規(guī)則設(shè)計(jì)為核心研究內(nèi)容,以檢測領(lǐng)域中的應(yīng)用為研究背景,開展了如下的研究工作:第一,在單一特征的圖像檢索方法框架基礎(chǔ)上,研究多特征融合的圖像檢索理論框架,深入分析多特征融合過程中的特征選擇、特征提取、特征向量生成、相似性比較等問題。從特征向量融合和相似性測度融合兩個(gè)角度,構(gòu)建多特征融合圖像檢索理論的通用框架。依托層次分析法,構(gòu)建圖像檢索方法的評價(jià)框架。第二,綜合考慮查準(zhǔn)率和檢索時(shí)間,提出了基于顏色特征和邊緣特征融合的圖像檢索方法。此方法在相似性測度中,將紅色、綠色、藍(lán)色三個(gè)顏色分量特征和邊緣細(xì)節(jié)特征融合在一起,以此提升檢索結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí),為了降低檢索過程的執(zhí)行時(shí)間,顏色特征和邊緣特征的提取都放在二次小波分解的低頻分量圖像上。第三,綜合考慮查全率和檢索時(shí)間,提出了基于小波基特征的圖像檢索方法。此方法融合了兩類抽象的小波基特征,作為圖像檢索過程中的相似性判斷依據(jù),充分發(fā)揮了小波基特征的自適應(yīng)能力,使得整個(gè)方法對不同類別的圖像都具有較強(qiáng)的針對性。同時(shí),小波基特征通過泰勒級(jí)數(shù)近似替代,也具備較好的速度優(yōu)勢。第四,綜合考慮查準(zhǔn)率和查全率,提出了多特征ESN融合的圖像檢索方法。此方法融合了顏色特征、紋理特征、形狀特征,并用ESN網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練得出三種特征的融合權(quán)重,不僅增強(qiáng)了相似性判斷的全面性也增強(qiáng)了檢索過程的適應(yīng)性。
[Abstract]:Since the emergence of image retrieval methods, three important branches have been formed: text-based image retrieval, content-based image retrieval, and semantic-based image retrieval. In text-based image retrieval, the user's needs are described by text, such as image name, image feature, etc. However, because of the limitation of text expression ability and the ambiguity in the process of text annotation, the result of retrieval is often inconsistent with the user's demand. Semantic image retrieval further refines its advanced semantic expression ability on the basis of image visual features, but the retrieval process is complex and the method system is not perfect, and content-based image retrieval is based on color and texture. Shape, as the feature expression of image, is the research hotspot in the field of image retrieval, based on which the retrieval is carried out and the similarity is judged. Content-Based Image Retrieval (CBIR) requires multiple features to improve precision and recall. The fusion strategy and fusion rules of these features are the key problems that restrict the performance of content-based image retrieval methods. In this paper, the content-based image retrieval method is taken as the research object, the multi-feature fusion framework design, the fusion rules design as the core research content, and the application in the detection field as the research background, the following research work is carried out: first, Based on the framework of a single feature image retrieval method, the theoretical framework of multi-feature fusion image retrieval is studied, and the problems of feature selection, feature extraction, feature vector generation and similarity comparison in the process of multi-feature fusion are analyzed in depth. Based on feature vector fusion and similarity measure fusion, a general framework of multi-feature fusion image retrieval theory is constructed. Based on Analytic hierarchy process (AHP), the evaluation framework of image retrieval method is constructed. Secondly, an image retrieval method based on color feature and edge feature fusion is proposed. In the similarity measure, the red, green and blue color component features and edge detail features are fused together to improve the accuracy of retrieval results. At the same time, in order to reduce the execution time of the retrieval process, the extraction of color features and edge features are placed on the low-frequency image of quadratic wavelet decomposition. Thirdly, considering recall rate and retrieval time, an image retrieval method based on wavelet basis feature is proposed. This method combines two kinds of abstract wavelet basis features, which can be used as the basis of similarity judgment in the process of image retrieval, and gives full play to the adaptive ability of wavelet basis features, which makes the whole method have strong pertinence for different kinds of images. At the same time, the wavelet basis feature is replaced by Taylor series approximation, which also has a good speed advantage. Fourthly, an image retrieval method based on multi-feature ESN fusion is proposed considering recall ratio and recall rate. This method combines color features, texture features and shape features. The fusion weights of the three features are obtained by ESN network training, which not only enhance the comprehensiveness of similarity judgment, but also enhance the adaptability of retrieval process.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP391.41

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本文編號(hào)：1887779