圖像內(nèi)容分析技術及其教育應用.pdf

1、隨著現(xiàn)代信息技術的高速發(fā)展,教育信息化正成為當今中國教育改革和發(fā)展的重要組成部分.教育資源的建設作為一項重要的工作在教育領域引起了人們的普遍重視;教育資源的合理、有效利用在提高教學質(zhì)量、推動教育信息化發(fā)展中發(fā)揮著越來越重要的作用.圖像作為一種重要的信息載體,是Web中不可缺少的信息資源,也是多媒體教育資源的重要組成部分.與Internet中信息的爆炸性增長相比,信息檢索的發(fā)展顯得十分落后,圖像信息的檢索更是如此,如何從海量信息中提取出有

2、用的圖像資源成為教育工作者普遍關心的問題. 本論文面向Web中豐富的基礎教育圖像資源,首先利用多媒體搜索引擎與網(wǎng)頁分析程序將圖像及其所在的網(wǎng)頁下載,并對網(wǎng)頁中圖像周圍的相關文本進行分析,提取與圖像相關的物體名和物體視覺特征描述詞,建立圖像索引數(shù)據(jù)庫.然后利用圖像分析技術,采用基于邊緣的圖像分割方法,提取圖像的主體區(qū)域并進行視覺特征提取與(分類)識別.最后,結合圖像主體視覺特征知識庫對圖像的主體區(qū)域進行識別,將識別結果和視覺特征等圖像內(nèi)容

3、寫回圖像索引數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)Web基礎教育圖像資源的內(nèi)容自動標引. 論文重點研究了圖像主色調(diào)提取方法、形狀分類識別方法、紋理分類識別方法、圖像分割方法和圖像主體區(qū)域的特征提取與識別方法.利用改進的HS*B顏色空間和直方圖極大值法提取主色調(diào),利用小波變換和Gabor濾波提取紋理特征,利用不變矩等參數(shù)描述形狀特征,利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡和支持向量機對紋理和形狀特征進行分類識別,利用邊緣檢測和數(shù)學形態(tài)學方法分割圖像,根據(jù)區(qū)域面積提取圖像的主體區(qū)域,采用

4、"與或"知識表達式描述圖像主體的視覺特征,建立圖像主體視覺特征知識庫. 論文使用Visual C++6.0和Matlab6.5程序開發(fā)工具,基于Windows XP操作系統(tǒng)和MicrosoftAccess 2003數(shù)據(jù)庫,開發(fā)了圖像內(nèi)容分析與主體自動識別系統(tǒng),對從Web中下載的可能與基礎教育小學課本中主題詞相關的12萬幅圖像(包括語文、數(shù)學、社會、科學、思品與生活等),進行了圖像內(nèi)容分析與主體識別實驗,取得了比較令人滿意的結果.