畢業(yè)設計(論文)-基于顏色特征的圖像檢索方法研究與實現(xiàn)(編輯修改稿)
2025-07-23 09:53 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 3．CORE系統(tǒng) 新加坡國立大學開發(fā)的一個基于內(nèi)容的檢索機。其顯著技術(shù)特色包括: 多種特征提取方法、多種基于內(nèi)容檢索方法、使用自組織神經(jīng)網(wǎng)絡對復雜特征度量、建立基于內(nèi)容索引的新方法以及對多媒體信息進行模糊檢索的新技術(shù)。 4．VisualSEEK系統(tǒng) 美國哥倫比亞大學圖像和高級電視實驗室開發(fā)的。它實現(xiàn)了互聯(lián)網(wǎng)上的基于內(nèi)容的圖像/視頻檢索系統(tǒng)，提供了一套工具供人們在Web上搜索和檢索圖像和視頻。 本文所作的主要工作從圖一的技術(shù)路徑分析，結(jié)合設計要求，我們需要對要素工作具體化，目的是使系統(tǒng)試驗簡單高效而不失代表性。如下：顏色空間選取 —— 面向硬件的RGB空間和面向視覺的HSI 空間；顏色特征的表達 —— 全局直方圖，全局累加直方圖，局部累加直方圖；相似性度量 —— 歐氏距離計算方法。 第2章 基于顏色特征的圖像檢索 圖像是通過顏色表現(xiàn)出來的，顏色是圖像最重要的屬性。所以，對于基于內(nèi)容的圖像檢索來說圖像采取哪種顏色表示方式就顯得尤為重要。本章的主要任務是分析不同的顏色空間表示方式以及適合于圖像檢索系統(tǒng)的顏色空間。圖像是通過顏色表現(xiàn)出來的，顏色是彩色圖像的最顯著的特征，與其它特征相比，顏色特征具有非常穩(wěn)定，對于旋轉(zhuǎn)、平移、尺度變化都不敏感，表現(xiàn)出很強的魯棒性，又由于顏色特征計算簡單，因此基于顏色的查詢成為現(xiàn)有基于內(nèi)容的圖像檢索系統(tǒng)中應用最基本的方法。而如何選取合適的顏色特征，以及對顏色特征如何進行有效的抽取將關(guān)系到最終的顏色特征的相似性比較和檢索的效果。顏色模型是指某個三維顏色空間中的一個可見光子集，它包含某個顏色域的所有顏色。顏色模型的用途是在某個顏色域內(nèi)方便的指定顏色。由于每一個顏色域都是可見光的子集，所以任何一個顏色模型都無法包含所有的可見光。常見的顏色模型包括RGB（紅、綠、藍）；HSV（色調(diào)、飽和度、亮度）；CMYK（青、洋紅、黃、黑）；以及CIE組織的L*a*b等。 RGB模型面向硬設備的最常用顏色模型是RGB模型。在RGB模型中，所有顏色都可看作是3個基本顏色，即紅（R,red），綠（G,green）和藍（B,blue）的不同組合。將這三種顏色成分分別人為地分成0到255共256個等級，0表示沒有刺激量，255表示刺激量達到最大值。R、G、B均為255時表示白光，均為0時表示黑色。這樣，我們就能表示出256256256（約1600萬）種顏色。如圖21所示，采用三維直角坐標系，紅、綠、藍為原色，各個原色混合在一起產(chǎn)生復合色。絕大部分的可見光譜可以用紅、綠、藍R(、G、B)三色光按不同比例和強度的混合來表示。在顏色重疊的位置，產(chǎn)生青色、洋紅和黃色。因為RGB顏色合成產(chǎn)生白色，它們也稱為加色。將所有顏色加在一起產(chǎn)生白色，也就是說，所有光被反射回眼睛。加色用于光照、視頻和顯示器。RGB顏色模型通常采用單位立方體來表示，在正方體的主對角線上，各原色的強度相等，產(chǎn)生由暗到明的白色，也就是不同的灰度值。(0，0，0)為黑色，(l，1，1)為白色。正方體的其它六個角點分別為紅、黃、綠、青、藍和品紅，需要注意的一點是，RGB顏色模型所覆蓋的顏色域取決于顯示設備熒光點的顏色特征，是與硬件相關(guān)的。在顯示屏上顯示顏色定義時，往往采用這種模式。圖像如用于電視、幻燈片、網(wǎng)絡、多媒體，一般使用RGB模式。圖21 RGB顏色模型雖然RGB彩色模型被廣泛應用于CRT設備顯示彩色圖像，但它并不是一個均勻視覺的顏色空間，不符合人對顏色的感知心理，而且，RGB顏色空間上的距離并不代表人眼視覺上的顏色知覺差異。但在對彩色圖像進行特征提取時，需要用數(shù)量來描述顏色的差別，因此需要用另一種符合人的視覺心理的視覺彩色模型來表示顏色。 HSV模型 HSv空間是一種符合人類視覺感知特征的顏色空間，特別適合于人類肉眼對顏色的識別，因此被廣泛應用于計算機視覺領(lǐng)域[25]。它把彩色信號表示為三種屬性:色調(diào)H(Hue)、飽和度S(Saturation)和亮度V(value)，其中亮度又稱LightneSS或Intensity，所以HSV空間還有HLS和HIS這兩種叫法。 HSV模型的色調(diào)H表示從一個物體反射過來的或透過物體的光的波長，更一般地說，色調(diào)是由顏色名稱來辨別的，如紅、橙、黃、綠等，它用角度180～180或O～360來度量。亮度V是顏色的明暗程度，通常用百分比度量，O%為最暗的黑色，而100%為最亮的白色。飽和度S指顏色的深淺程度，即在純色中包含的白色光的成份。例如同樣是紅色，也會因顏色濃度不同而分為深紅色、粉紅色和淺紅色。飽和度S也用百分比來度量，從濃度最小的O%到濃度完全飽和的100%。色調(diào)H和飽和度S分量合起來定義了顏色的色度(Chromatieity)特性。HSV顏色模型用Munsell三維空間坐標系統(tǒng)表示，其示意圖如圖22所示。22 HSV顏色模型 Munsen顏色空間具有以下己經(jīng)被人的眼睛所證實的特點: (PereeptualIndependenee)，即人可以獨立感知各顏色分量的變化。(LinearSealability)，人眼可感知的顏色差異與HSV顏色分量的相應值上的歐幾里德距離(EuelideanDIStanee)是成比例的。因為HSV顏色空間根據(jù)色調(diào)H的值來區(qū)分不同的顏色，因此在HSV的三個分量中，H分量是尤為重要的，它可以很好地模擬人類對顏色的識別和記憶過程。以紅、綠、藍的補色青(eyan)、品紅(Magenta)、黃(Yellow)為原色構(gòu)成的CMY顏色模型，常用于從白光中濾去某種顏色，又被稱為減性原色系統(tǒng)。CMY顏色模型對應的直角坐標系的子空間與RGB顏色模型所對應的子空間幾乎完全相同。差別僅在于前者的原點為白，而后者的原點為黑。前者是定義在白色中減去某種顏色來定義一種顏色，而后者是通過從黑色中加入顏色來定義一種顏色。CM
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