手繪草圖的圖像檢索技術(shù)研究及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)和多媒體信息技術(shù)的快速發(fā)展，多媒體信息的數(shù)量急劇增加，如何在海量的多媒體數(shù)據(jù)中快速檢索信息成為了研究熱點(diǎn)。基于內(nèi)容的圖像檢索(CBIR)是當(dāng)前多媒體信息檢索的主要研究方向之一，它以圖像作為查詢?nèi)肟?，檢索與查詢圖像相似的圖像。與基于帶有主觀性的文本的圖像檢索相比，基于內(nèi)容的圖像檢索不需要人工標(biāo)注，可以更加客觀地檢索圖像。
　　近年來(lái)，隨著智能手機(jī)、平板電腦等觸屏設(shè)備的普及，人機(jī)交互的方式產(chǎn)生了很大的改變，觸控成為占據(jù)主流的

2、輸入方式。人們可以把頭腦中想像的事物在觸摸屏上手繪出來(lái)，形成手繪草圖。由于手繪草圖描述了物體的外圍輪廓信息，符合人對(duì)物體感知過(guò)程中的主觀視覺(jué)感受，因此，通過(guò)手繪草圖在海量的圖像庫(kù)中找到與其相似的圖像的基于手繪草圖的圖像檢索技術(shù)受到了很大的關(guān)注。
　　本文介紹了基于手繪草圖的圖像檢索技術(shù)的研究背景及意義，總結(jié)了基于手繪草圖的圖像檢索技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀。按手繪草圖檢索的一般過(guò)程，介紹了預(yù)處理及特征提取方法，比較了預(yù)處理中Canny和

3、Berkeley兩種邊緣檢測(cè)算法，分析了EHD、GIST、HOG三種全局特征的特點(diǎn)，以及SHOG和IOCM兩種局部特征和相應(yīng)的檢索結(jié)構(gòu)。
　　根據(jù)輪廓圖像不包含顏色信息，也沒(méi)有光照影響的特點(diǎn)，本文將HOG思想應(yīng)用到輪廓圖像中，首先分析了輪廓圖像HOG特征的分布特性，發(fā)現(xiàn)輪廓圖像細(xì)胞單元的梯度方向中，有一個(gè)方向的梯度幅值明顯高于其余方向，且這個(gè)方向可以反映輪廓的大致走向，由此提出輪廓圖像的HOG主分量特征。為了更好地度量輪廓間的相似

4、性和提高檢索的效率，將HOG主分量特征進(jìn)行循環(huán)二進(jìn)制編碼后，采用漢明距離進(jìn)行特征匹配。在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和算法比較中，本文建立的十萬(wàn)幅自然圖像的圖像庫(kù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在實(shí)驗(yàn)中，該算法準(zhǔn)確率更高，檢索速度也更快。
　　為了給用戶提供方便的交互方式和將技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際中，本文采用WPF結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和開發(fā)了基于手繪草圖的圖像檢索系統(tǒng)。該系統(tǒng)界面由系統(tǒng)操作、畫板、繪畫工具和結(jié)果顯示四部分組成。用戶可通過(guò)自由手繪或臨摹的方式繪出查詢圖像的輪廓，進(jìn)行手繪圖