【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 置模塊，該模塊主要提供使用 者輸入需要檢索的圖像、參與檢索的圖像和圖庫(kù)的路徑接口建立，建立兩 圖像檢索系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究 13 個(gè)全局變量 CString strfile 和 CString m_strPath 分別作為需要檢索圖像和檢索庫(kù)的保存路徑，還需對(duì)檢索庫(kù)圖像進(jìn)行掃描設(shè)置。 重要的兩個(gè)標(biāo)志位以及五個(gè)常用全局變量： 1） 需要檢索的用戶圖像標(biāo)志位 bool open_pic 2）檢索庫(kù)圖像標(biāo)志位 bool_dir 3）需要檢索的用戶圖像路徑和檢索庫(kù)路徑： CString strfile 和 CString m_strPath 4）檢索庫(kù)中所有圖像的路徑： CString *temp[100] 5）檢索庫(kù)圖像計(jì)數(shù)器和臨時(shí)的檢索庫(kù)圖像計(jì)數(shù)器： int counts 和 int tempi 需要檢索用戶圖像模塊設(shè)置 通過(guò)點(diǎn)擊按鈕 進(jìn)入函數(shù) CImagetrievalDlg::on open()對(duì)輸入圖像進(jìn)行設(shè)置的。 void CImagetrievalDlg::OnOpen() { CFileDialog fileOpenDlg(TRUE)。 if ( () != IDOK) return。 open_pic=true。 //標(biāo)志位設(shè)置為 true，表示待檢索圖像已設(shè)置 CWnd* pWnd = GetDlgItem(IDC_VIEW)。 CDC* pDC = pWndGetDC()。 pWndInvalidate()。 pWndUpdateWindow()。 POSITION pos = ()。//對(duì)于選擇了多個(gè)文件的情況得到第一個(gè)文件位置 strfile = (pos)。//得到待檢索圖像的路徑 ShowPic(strfile,IDC_VIEW)。//顯示待檢索圖像 } 本模塊中調(diào)用了顯示待檢索用戶圖像函數(shù) CImagetrievalDlg::ShowPic(CString pathfile, int idc) ， 函 數(shù) 的 參 數(shù)pathfile 為待顯示的文件路徑， idc 為圖像顯示控件的 ID號(hào) 檢索庫(kù)掃描模塊設(shè)置 輸入用戶待檢索圖 像 圖像檢索系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究 14 點(diǎn)擊按鈕 進(jìn)入函數(shù) CImagetrievalDlg::OnPath() 實(shí)現(xiàn)該模塊設(shè)置 ： 本模塊主要向用戶提供設(shè)置檢索庫(kù)的接口的功能，通過(guò)掃描檢索庫(kù)得到庫(kù)中的圖像個(gè)數(shù)和每個(gè)圖像的保存的詳細(xì)路徑，為了方便其他模塊使用，將它們分別保存在 counts、 temp[100]中。 void CImagetrievalDlg::OnPath() { //打開通用對(duì)話框， BROWSEINFO結(jié)構(gòu)中包含有用戶選中目錄的重要信息 BROWSEINFO browse。 ZeroMemory(amp。browse,sizeof(browse))。//fills a block of memory with zeros. = NULL。 = (MAX_PATH)。 = 請(qǐng)選擇一個(gè)圖像目錄 。 //SHBrowseForFolder 函數(shù)返回一個(gè) ITEMIDLIST 結(jié)構(gòu)的指針，包含了用戶選擇文件夾的信息 LPITEMIDLIST lpItem = SHBrowseForFolder(amp。browse)。 if(lpItem == NULL) return 。 ()。 //SHGetPathFromIDList 把項(xiàng)目標(biāo)志符列表轉(zhuǎn)換為文檔系統(tǒng)路徑 if(SHGetPathFromIDList(lpItem,(MAX_PATH)) == false) return。 ()。 dir=true。 //標(biāo)志位設(shè)置為 true，表示待檢索圖像已設(shè)置 AfxMessageBox(您選擇的目錄為 :+m_strPath,MB_ICONINFORMATION|MB_OK)。 //掃描檢索庫(kù)，得到圖像目錄下文件的路徑 CString tempath。 CString temps。 tempath=m_strPath。 ()。()。 //去除前后多余 CString strfilepath=tempath。 tempi=0。 counts=0。//計(jì)數(shù)器清零 //檢索庫(kù)中圖像個(gè)數(shù)放入 counts 中，其路徑放入 temp[100]中 StartDir(strfilepath)。 (該目錄下共有 %d 幅圖像 !,counts)。 AfxMessageBox(temps,MB_ICONINFORMATION|MB_OK)。 } 圖像檢索模塊 （系統(tǒng)核心部分） 主要涉及兩個(gè)核心技術(shù)：圖像特征提取技術(shù)、相似度計(jì)算技術(shù) 選擇檢索庫(kù)路徑 圖像檢索系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究 15 包括三種檢索模式：顏色特征提取模式、形狀特征提取模式、顏色和形狀綜合特征提取模式。 其中，顏色特征模式有三種方法：顏色直方圖、累計(jì)直方圖、顏色矩；基于形狀特征模式采用不變矩的方法；系統(tǒng)中所有的特征的相似度計(jì)算均 采用歐氏距離。 1）本模塊中兩個(gè)重要標(biāo)志位：如果標(biāo)志位值為 true，說(shuō)明此方法在當(dāng)前檢索庫(kù)、待檢索圖像下已經(jīng)使用過(guò)。 基于顏色特征模式檢索的狀態(tài)標(biāo)志位： bool_color 基于形狀特征模式檢索的狀態(tài)標(biāo)志位： bool_shape 2)主要的全局變量如下： [1] 圖像特征提取模式 int method：值為 3 分別對(duì)應(yīng)三種檢索模式 [2] 顏色特征模式 int c_method：值為 3 分別表示采用顏色直方圖、累計(jì)值直方圖、顏色矩 double pix[1000][1000] ：當(dāng)前分析圖像的像素 double feature_shape[8] ：待檢索圖像的形狀特征 double feature_shape_1[8]：當(dāng)前分析圖像的形狀特征 double feature_color[3][12]：待檢索圖像的顏色特征 double feature_color_1[3][12]：當(dāng)前分析圖像的顏色特征 picture image_color_1：基于顏色特征顏色直方圖模式下的檢索信息 picture image_color_2：基于顏色特征累計(jì)直方圖模式下的檢索信息 picture image_color_3：基于顏色特征顏色矩模式下的檢索信息 picture image_color_temp：臨時(shí)的基于顏色特征模式下的檢索信息 picture image_shape：基于形狀特征模式下的檢索信息 picture image_shape_temp：臨時(shí)的基于形狀特征模式下的檢索信息 picture image：基于顏色和形狀綜合特征模式下的檢索信息 檢索引導(dǎo)模塊 點(diǎn)擊按鈕 進(jìn)入函數(shù) CImagetrievalDlg::OnStart() ， 首先檢查是否設(shè)置了待檢索圖 像和檢索庫(kù)路徑，其次設(shè)置待檢索圖像及其檢索庫(kù)路徑，再根據(jù)所選擇的的具體模式，先調(diào)用特征提取函數(shù)，得到待檢索圖像開始檢索 圖像檢索系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究 16 的特征，然后調(diào)用所提取特征的相似度計(jì)算函數(shù)。 特征提取模塊 （包括 4 個(gè)特征函數(shù)） 每個(gè)函數(shù)都含有兩個(gè)傳遞參數(shù)： CString pathfile 圖像路徑 、 int mode模式狀態(tài)，當(dāng) mode=1 時(shí)，說(shuō)明計(jì)算的是待檢索圖像，并且，將提取出來(lái)的顏色特征值、形狀特征值分別保存在 feature_color[3][12]、 feature_shape[8]中，當(dāng) mode=2 時(shí)，說(shuō)明計(jì)算的是檢索庫(kù) 中的圖像，并且，將提取出來(lái)的顏色特征值、形狀特征值分別保存在 feature_color[3][12]、 feature_shape[8] 中 feature_color_1[3][12]、 feature_shape_1[8]中。 由于所有顏色特征均是在 HSV 空間中進(jìn)行的，因此，首先要將 RAB 顏色空間轉(zhuǎn)換成 HSV 顏色空間模型，利用函數(shù)： RGBToHSV(GetRValue(color),GetGValue(color),GetBValue(color),amp。h,amp。s,amp。v)。 void CImagetrievalDlg::RGBToHSV(int r,int g,int b,double *h,double *s,double *v) { *h=acos((rg+rb)/(*sqrtf((float)(rg)*(rg)+(float)(rb)*(gb))))。 if(bg) *h=2*PI*h。 *s=(mymax(r,g,b)mymin(r,g,b))/(float)mymax(r,g,b)。 *v=mymax(r,g,b)/。 } int CImagetrievalDlg::mymax(int a,int b,int c)//尋找最大 int CImagetrievalDlg::mymin(int a,int b,int c)//尋找最小 （ 1） 顏色直方圖提取函數(shù) 計(jì)算顏色直方圖： pathfile 為圖像的路徑， mode 為模式狀態(tài)位，為 1 時(shí)，表示計(jì)算的是待檢索圖像，為 2 時(shí)，表示計(jì)算的是檢索庫(kù)中的圖像 void CImagetrievalDlg::general(CString pathfile,int mode) (2)累計(jì)直方圖提取函數(shù) 計(jì) 算累計(jì)直方圖： pathfile 為圖像的路徑， mode=1，表示計(jì)算的是待檢索圖像 。mode=2,表示計(jì)算的是檢索庫(kù)中的圖像 。 圖像檢索系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究 17 void CImagetrievalDlg::succession(CString pathfile,int mode) (3)顏色矩提取函數(shù) 計(jì)算顏色矩 :pathfile 為圖像的路徑， mode 為模式狀態(tài)位，為 1時(shí)，表示計(jì)算的是待檢索圖像 。為 2時(shí)，表示計(jì)算的是檢索庫(kù)中的圖像 。 void CImagetrievalDlg::centerM(CString pathfile,int mode) (4)形狀不變矩提取函數(shù) CImagetrievalDlg::torque(CString pathfile,int mode) 本系統(tǒng)基于圖像的區(qū)域分割，函數(shù)采用基于 OTSU 的閾值分割法： 基本原理：通過(guò)設(shè)定不同的特征閾值 K，將圖像的像素點(diǎn)進(jìn)行分類，其中，大于K的像素為 0，小于 K的像素為 1，使圖像成為二值圖像，主要是利用 OTSU 計(jì)算出最佳的 K值，再對(duì)圖像進(jìn)行分割。 OTSU 重要式子， g 值意義在于，從最小灰度值遍歷閾值 K，使得 g值取到最大時(shí)的 K 值，找到了最佳分割閾值： 21010211200)(.2)()(.1uuguuuug?????????????? 最佳 K值把圖像分割成了兩部分，前景：平均灰度值為 0u ，像素所占比例 0? ； 背景：平均灰度值為 1u ，像素所占比例 1? ；總平均 灰度值為 u 。 相似度計(jì)算模塊 本模塊有兩個(gè)相似度計(jì)算函數(shù)： 基于顏色特征的相似度計(jì)算函數(shù)： void CImagetrievalDlg::Color_SeekImage() 基于形狀特征的相似度計(jì)算函數(shù)： void CImagetrievalDlg::Shape_SeekImage() 它們是逐一對(duì)檢索庫(kù)里的圖像進(jìn)行處理的，詳細(xì)步驟如下 。 1） 提取分析圖像的特征向量 2） 計(jì)算圖像特征向量與待檢索圖像的相似度 3） 保存圖像檢 索信息 4） 在控件中顯示當(dāng)前正在分析的圖像 圖像檢索系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究 18 根據(jù)當(dāng)前模式下的檢索，將相似度計(jì)算結(jié)果保存在相應(yīng)的 picture 類文件中，在用戶圖像和檢索庫(kù)不變的情況下，若需要再次調(diào)用同樣的檢索模式，就不再重復(fù)計(jì)算了，可以直接從之前保存好的 picture 類文件中讀出，因此，需要建立一個(gè)標(biāo)志來(lái)說(shuō)明當(dāng)前檢索是否已經(jīng)用過(guò)當(dāng)前檢索模式，在 picture 類中strile_old、 m_strPath_old 同全局變量 strile、 m_strPath 對(duì)比，如果不一致，將使標(biāo)志位 color=0 或者 shape=0，說(shuō)明當(dāng)前檢索未 使用過(guò)當(dāng)前檢索模式。 結(jié)果處理和顯示模塊 系統(tǒng)經(jīng)過(guò)上述模塊之后，得到了相關(guān)檢索信息的 picture 類文件，再調(diào)用函數(shù) CImagetrievalDlg::sort() 進(jìn)行結(jié)果處理及顯示，其中，基于顏色和形狀這兩種模式下的檢索結(jié)果只要進(jìn)行相似度排序，得到前十個(gè)的結(jié)果，第三種基于顏色形狀綜合的模式檢索的結(jié)果處理，需要根據(jù)兩種特征設(shè)定的權(quán)值計(jì)算出結(jié)果，再對(duì)綜合相似度排序處理。 ①