基于形状特征的图像检索

论文摘要

近年来,随着多媒体技术和数字设备的出现,大量的图像信息涌入人们的生活,如何有效地管理和访问图像信息已成为人们亟待解决的问题。因此,一种新的图像检索技术——基于内容的图像检索技术被提出来。其中,由于图像的形状特征更符合人们的视觉感知,同时基于内容的图像检索系统中使用者更倾向于使用形状特征去检索,因此基于形状的图像检索越来越受到研究者的关注。但是,形状特征本身的特殊性使形状检索的实现具有一定的难度,因此基于形状的图像检索技术研究是基于内容图像检索中一个极具挑战性的课题,具有十分重要的研究意义。本文首先研究了基于内容图像检索的背景、现状、未来的发展和经典的CBIR系统,对基于内容的图像检索从系统构成、视觉特征、特征匹配和性能评价等方面作了分析和综述,其中对形状检索中的关键技术进行了深入地探讨。然后作者在已有研究成果的基础上,提出了自己的基于形状特征的图像检索方法:基于边缘方向直方图的轮廓形状检索算法和基于快速傅里叶变换的区域形状检索算法。最后,作者在以上算法的研究基础上,开发了一个基于形状特征的图像检索的原型系统,实现了系统各模块的编程,并对本文中提出的两种算法的检索性能进行了对比实验。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 图像检索技术的现状和发展
• 1.2.1 图像检索技术的发展历程
• 1.2.2 基于内容图像检索技术的研究现状
• 1.2.3 基于内容图像检索技术的发展方向
• 1.3 经典的CBIR系统
• 1.4 本文研究内容
• 第二章 基于内容图像检索的理论研究
• 2.1 基于内容图像检索相关技术
• 2.1.1 CBIR的体系结构
• 2.1.2 视觉特征
• 2.1.3 特征匹配技术
• 2.1.4 性能评价标准
• 2.2 基于形状特征的图像检索
• 2.2.1 基于形状特征的图像检索概述
• 2.2.2 形状描述符
• 2.2.3 基于形状特征的图像检索小结
• 第三章 基于边缘方向直方图的形状检索
• 3.1 边缘检测算子
• 3.2 边缘方向直方图特征提取
• 3.2.1 将彩色图像转化为灰度图像
• 3.2.2 图像边缘的检测
• 3.2.3 统计边缘点的方向直方图
• 3.3 特征匹配
• 3.4 实验结果与分析
• 第四章 基于快速傅里叶变换的形状检索
• 4.1 傅里叶变换
• 4.1.1 傅里叶变换的基本概念
• 4.1.2 傅里叶变换的性质
• 4.1.3 快速傅里叶变换
• 4.1.4 傅里叶变换在图像检索领域的应用
• 4.2 基于快速傅里叶变换的特征提取
• 4.2.1 图像归一化处理
• 4.2.2 对图像进行频域转换
• 4.2.3 频域特征的提取
• 4.3 特征匹配
• 4.4 实验结果与分析
• 第五章 基于形状特征的图像检索系统的实现
• 5.1 系统总体设计
• 5.1.1 系统框架
• 5.1.2 开发环境
• 5.1.3 数据库设计
• 5.1.4 检索界面
• 5.2 系统实现
• 5.2.1 特征提取模块
• 5.2.2 特征匹配模块
• 5.2.3 显示模块
• 5.3 两种算法检索性能对比
• 第六章 结束语
• 6.1 论文已完成工作
• 6.2 对今后工作的展望
• 致谢
• 参考文献