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基于内容的图像检索-2016年

图像去噪方法

图像去噪是数字图像处理中的重要环节和步骤。去噪效果的好坏直接影响到后续的图像处理工作如图像分割、边缘检测等。图像信号在产生、传输过程中都可能会受到噪声的污染,一般数字图像系统中的常见噪声主要有:高斯噪声(主要由阻性元器件内部产生)、椒盐噪声(主要是图像切割引起的黑图像上的白点噪声或光电转换过程中产生的泊松噪声)等; 目前比较经典的图像去噪算法主要有以下三种: 均值滤波算法:也称线性滤波,主要思想为邻域平均法,即用几个像素灰度的平均值来代替每个像素的灰度。有效抑制加性噪声(一般指热噪声、散弹噪声等,它们与信号的关系是相加,不管有没有信号,噪声都存在),但容易引起图像模糊,可以对其进行改进,主要避开对景物边缘的平滑处理。 中值滤波:基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性平滑滤波信号处理技术。中值滤波的特点即是首先确定一个以某个像素为中心点的邻域,一般为方形邻域,也可以为圆形、十字形等等,然后将邻域中各像素的灰度值排序,取其中间值作为中心像素灰度的新值,这里领域被称为窗口,当窗口移动时,利用中值滤波可以对图像进行平滑处理。其算法简单,时间复杂度低,但其对点、线和尖顶多的图像不宜采用中值滤波。很容易自适应化。 Wiener维纳滤波:使原始图像和其恢复图像之间的均方误差(在相同测量条件下进行的测量称为等精度测量,例如在同样的条件下,用同一个游标卡尺测量铜棒的直径若干次,这就是等精度测量。对于等精度测量来说,还有一种更好的表示误差的方法,就是标准误差。标准误差定义为各测量值误差的平方和的平均值的平方根,故又称为均方误差。)最小的复原方法,是一种自适应滤波器,根据局部方差来调整滤波器效果。对于去除高斯噪声效果明显。

基于颜色直方图的图像检索(实验分析)

基于颜色直方图的图像检索 作者:吴亚平学号:200812017081203009 1.概述 在过去的十几年间,有许多知名机构都对图像检索系统进行了深入的研究,病开发出了相应的检索系统,例如IBM Almaden研究中心研制的QBIC系统,Virage公司研发的VIRAGE系统,麻省理工大学多媒体实验室研发的Photobook系统,哥伦比亚大学研发的VisualSeek系统,斯坦福大学研发的WBIIS系统,U.C.伯克利分校研发的Blobworld系统等等。 这些检索系统的基本特征都是基于图像像素值的特征提取相应的规则图像,例如形状、颜色、纹理等,并以此为依据对图像进行比较检索,在这篇论文中,系统采用了基于颜色特征提取的检索。基于直方图在两个颜色空间对图像特征进行判定检索。这两个颜色空间是RGB和HSV。通过对两副图像对应的RGB和HSV 值计算其距离,依据距离的远近来判断相似性,这种方法简单易行,由于丢弃了图像的形状、颜色、纹理等信息,判定的计算量相对较小。当然这也导致了两副图像之间的判定没有实际的语义上的关联,也就是说,距离相近的图像并不一定有事实上的相应联系。但是,经过试验的判定,这种基于直方图的图像检索系统能够为图片检索提供相对精确的检索结果。 2.相关知识 2.1. RGB颜色空间 RGB颜色模型中每种颜色都是由红绿蓝三种颜色组成。这种颜色模型在许多CRT显示器和彩色光栅图形设备中被广泛使用。这三种颜色被认为是其他颜色的

添加剂,对于所需要的颜色通过对这三种颜色进行不同的比例进行相加即可得到。RGB模型可以用如下的颜色坐标系表示。注意从(0,0,0)到(1,1,1)的对角线,白色代表了灰阶,RGB色彩模式俯视从白色开始的。 2.2. HSV颜色空间(也称HIS颜色空间) HSV字母分别代表了色度(Hue),饱和度(Saturation),色调。上面的锥形图说明HSV的颜色模型。Value代表了颜色的强度,他是从图像信息中分离出来,可以表示相关信息的部分。色度和饱和度代表了颜色在人眼中的生理特征。色度与红色等颜色从0到1的表示不同,色度是从红色通过黄,绿,青,蓝,洋红色,再回到红色。饱和度的区分是从0 到 1,他通过值大小来影响颜色的饱和度。对于色调,也是从0到1,随着他的增大,图像的颜色就会越来越亮。

4-基于内容的图像检索

研究生课程 数字图像处理Digital Image Processing 彭宇新 北京大学计算机科学技术研究所E_mail:pengyuxin@https://www.wendangku.net/doc/6512549541.html,

基于内容的图像检索 ●为什么需要基于内容的图像检索? ●查询方式,查询demo,现有系统简介●具体内容 ?特征提取 ?相似度匹配 ?相关反馈 ?索引结构 ●MPEG-7介绍:性能评价等 ●思考的几个问题?

为什么需要基于内容的图像检索? ●当前图像内容的特征 ?海量的图像内容出现 人类已有的:历史、地理、军事、医学… 每天新增的:数码相机、互联网?图像内容的特征:没有索引、目录或摘要 ?怎样找到需要的图像?

●基于文字描述的图像检索 ?丰富的图像内容很难用文字来全面描述 ?文字的选取因人而异,带有很大的主观性 ?耗费大量的人力和时间 ●结论:对于海量的图像,基于人工标注文字的检索已不可能 ●问题:目前搜索引擎提供的基于文字的图像检索,能够解决问题吗?解决得好吗?为什么需要基于内容的图像检索?

●为什么需要基于内容的图像检索(CBIR)? ?提供图像的检索功能 ?不需要人手工标注,计算机自动分析和检索,节省人力和时间 ?使海量图像的管理和索引成为可能 ?存在的问题: 人类高级语义特征与计算机底层特征表示的矛盾 查询方式问题 为什么需要基于内容的图像检索?

基于内容的图像检索 ●为什么需要基于内容的图像检索? ●查询方式,查询demo,现有系统简介●具体内容 ?特征提取 ?相似度匹配 ?相关反馈 ?索引结构 ●MPEG-7介绍:性能评价等 ●思考的几个问题?

常用图像去噪方法比较及其性能分析

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/6512549541.html, 常用图像去噪方法比较及其性能分析 作者:孟靖童王靖元 来源:《信息技术时代·下旬刊》2018年第02期 摘要:本文介绍了噪声的分类模型,之后又分别介绍了空间域去噪、傅里叶去噪算法以及小波去噪中的部分算法,并分别对相似算法进行了分析比较。同时为了更好的比较出各算法之间的去噪差别针对其中部分去噪算法进行了用matlab的实现,比较了去噪的效果。 关键词:数字图像;噪声;滤波 一、引言 随着当今社会数字化的普及,人们传递图像信息的方式已经从之前单纯的实物传递变为当今的数字图像的传递。然而由于各种原因会导致数字图像真实性减弱。针对这种问题,数字图像处理技术应运而生。数字图像处理技术的产生,不仅满足了人们的视觉,同时经过处理的图像还可以更好的应用于图像加密,图像识别等领域。 二、空间域去噪算法 (一)均值滤波去噪 通过计算某一滤波目标区域内的算数平均值来替代目标区域中心所对应的像素值的方法来达到去除噪声的目的。而加权均值滤波则是在原有均值滤波的基础上,通过对某些更趋进于真实像素的点进行加权的方法来达到更好的去噪效果,使最终区域中心像素更加趋近于真实像素。 利用均值滤波可以很好的去除由高斯噪声带来的对于图像的影响,然而对于由于椒盐噪声带来的对于图像的影响,均值滤波去除的效果并不很好。同时,由于均值滤波的算法是通过取目标范围内一小区域中点灰度值的平均值,来决定区域中心点灰度值的,所以不可避免的造成图像经过均值滤波后会导致图像部分原始真实细节被滤掉,造成视觉上细节不清楚的情况。并且所取范围越大,图像中细节部分越不清晰,图像越平滑。 (二)中值滤波去噪 通过求区域中心点及其周围点灰度值的中值,来代替该中心点的灰度值。因此利用中值去噪的方法可以较好的弥补均值滤波对于图像边缘不清晰处理的缺点。然而由于中值滤波对于所选滤波区域的选择要求较高,因此对于滤波区域大小形状的选择需要根据具体图像来确定。此外,与均值滤波相比,中值滤波对于椒盐噪声的处理比对于高斯噪声的处理更好。 (三)维纳滤波去噪

数字图像处理-图像去噪方法

图像去噪方法 一、引言 图像信号在产生、传输和记录的过程中,经常会受到各种噪声的干扰,噪声可以理解为妨碍人的视觉器官或系统传感器对所接收图像源信 息进行理解或分析的各种元素。噪声对图像的输入、采集、处理的各个环节以及最终输出结果都会产生一定影响。图像去噪是数字图像处理中的重要环节和步骤。去噪效果的好坏直接影响到后续的图像处理工作如图像分割、边缘检测等。一般数字图像系统中的常见噪声主要有:高斯噪声(主要由阻性元器件内部产生)、椒盐噪声(主要是图像切割引起的黑图像上的白点噪声或光电转换过程中产生的泊松噪声)等。我们平常使用的滤波方法一般有均值滤波、中值滤波和小波滤波,他们分别对某种噪声的滤除有较好的效果。对图像进行去噪已成为图像处理中极其重要的内容。 二、常见的噪声 1、高斯噪声:主要有阻性元器件内部产生。 2、椒盐噪声:主要是图像切割引起的黑图像上的白点噪声或光电转换过程中产生泊松噪声。 3、量化噪声:此类噪声与输入图像信号无关,是量化过程存在量化误差,再反映到接收端而产生,其大小显示出数字图像和原始图像差异。 一般数字图像系统中的常见噪声主要有高斯噪声和椒盐噪声等,减少噪声的方法可以在图像空间域或在图像频率域完成。在空间域对图像处理主要有均值滤波算法和中值滤波算法.图像频率域去噪方法

是对图像进行某种变换,将图像从空间域转换到频率域,对频率域中的变换系数进行处理,再进行反变换将图像从频率域转换到空间域来达到去除图像噪声的目的。将图像从空间转换到变换域的变换方法很多,常用的有傅立叶变换、小波变换等。 三、去噪常用的方法 1、均值滤波 均值滤波也称为线性滤波,其采用的主要方法为邻域平均法。其基本原理是用均值替代原图像中的各个像素值,即对待处理的当前像素点(x,y),选择一个模板,该模板由其近邻的若干像素组成,求模板中所有像素的均值,再把该均值赋予当前像素点(x,y),作为处理后图像在 f?sf(x,y),其中,s为模板,M为该点上的灰度g(x,y),即g x,y=1 M 该模板中包含当前像素在内的像素总个数。这种算法简单,处理速度快,但它的主要缺点是在降低噪声的同时使图像产生模糊,特别是在边缘和细节处。而且邻域越大,在去噪能力增强的同时模糊程度越严重。

基于内容的图像检索方法研究现状

基于内容的图像检索方法研究现状 【摘要】本文对基于内容的图像检索方法做了较详细的总结,其中主要讨论了空间域图像检索算法,基于颜色、形状、纹理、频率域的图像检索算法,进行研究比较。 【关键词】图像检索方法;颜色图像检索算法、形状图像检索算法、纹理图像检索算法、频率域的图像检索算法 一、引言 为了解决基于文本关键字的图像检索存在的问题,基于内容的图像检索方法成为图像检索的研究热点。基于内容的图像检索方法就是在将图像存入图像库的同时,自动提取反映该图像内容的特征向量,并存入与图像库相连的特征库。在进行图像检索时,对每一幅给定的查询图像自动提取该图像的特征向量,通过将该图像特征向量与特征库中的特征向量进行匹配,并根据匹配结果到图像库中搜索,就可提取出与所查询图像最相似的图像。 二、空间域图像检索算法 随着基于内容图像检索算法为人们所逐渐重视,空间(像素)域图像检索算法被广泛研究。所谓空间域图像检索是指直接在数字图像矩阵上提取图像特征,对图像进行相似性匹配,提取特征为颜色,形状和纹理信息。 2.1基于颜色的图像检索方法 颜色具有一定的稳定性,是图像最直观而明显的特征,因此成为检索中最常用的视觉特征。基于颜色的图像特征一般采用直方图来描述,其算法基本上都是以颜色直方图相交算法为基础而设计。用色彩特征进行图像检索可以追溯到Swain和Ballard提出的色彩直方图的方法。主要可以分为两类:全局色彩特征索引和局部色彩特征索引。 1、全局色彩特征索引 全局色彩特征索引方法目前采用最多的是色彩直方图的方法。Pass等人提出以图像的色彩聚合矢量CCV来作为图像的索引,它是图像直方图的一种演变。Stricker和Orengo提出了累计色彩直方图方法,并提出了色彩矩的方法,认为色彩信息集中在图像色彩的低阶矩中。他们对每种色彩分量的一阶、二阶和三阶矩进行统计。Rickman和Stonham提出了色彩元组直方图的方法,将一幅图像中的所有色彩用一些色彩元组来表示,这些色彩元组特征形成了一个特征编码簿,然后对一幅图像中特定位置的n个采样点所对应的色彩元组的特征值在特征编码簿中出现概率进行统计,就形成了一个色彩元组的直方图。

基于内容的图像检索系统报告

第六届浙江省大学生电子商务竞赛 作品名称:基于内容的网络商品图像检 索系统 作品类别:技术类 2011年3月13日

目录 第1章项目背景 (3) 第2章关键技术介绍 (6) 第3章系统分析与设计 (8) 3.1需求分析 (8) 3.1.1功能性需求分析 (8) 3.1.2非功能性需求分析 (8) 3.2系统设计 (10) 3.2.1 总体结构设计 (10) 3.2.2 功能模块设计 (11) 3.2.3 检索流程设计 (12) 3.2.4数据存储设计 (14) 3.2.5 算法设计 (17) 第4章系统实现 (25) 4.1 数据采集模块 (25) 4.2 数据检索模块 (28) 4.3 数据显示模块 (29) 4.4 数据推送模块 (34) 第5章盈利模式与市场营销推广策略 (36) 5.1目标市场 (36) 5.2盈利模式 (36) 5.3 系统推广策略 (37) 第6章财务分析 (41) 6.1搜索系统建设成本 (41) 6.2搜索引擎运行维护成本 (41) 6.3搜索系统宣传推广成本 (42) 第7章风险及对策 (43)

7.1市场风险及对策 (43) 7.2技术风险及对策 (43) 7.3项目风险及对策 (44) 7.4竞争风险及对策 (44) 第8章创新点 (45) 第9章总结 (46) 【参考文献】 (47)

第1章项目背景 随着计算机软硬件和互联网技术的飞速发展,多媒体数据的数量以惊人的速度增长。各行各业有越来越多的信息通过图像的形式进行表达,这些图像中包含了大量有用的信息。但是这些图像松散的分布在世界各地,缺少有效的组织,难以达到资源共享的目的。因此如何利用如此众多的图像信息并从中定位感兴趣的图像,是对图像信息的查询技术提出的重大挑战。 早在1951年,信息检索(Information Retrieval)这一术语就被Calvin M oores描述为使用户的信息需求能够变为最终的有用信息的过程。当然,他当时指的是文本格式的文件检索。但他的描述却揭示了信息检索系统的实质:帮助用户具体定位相关信息。 在1970年以后,随着数据库管理和计算机视觉两个领域的飞速发展,图像检索技术(Image Retrieval)的研究成为热点。由于图像检索在这两个领域的不同应用,所以它们采用的研究方法也各自有所侧重。数据库管理领域的研究采用基于文本的图像检索方法,而计算机视觉领域则偏重于基于视觉的图像检索。 基于文本的图像检索(text-based image retrieval),主要在数据库领域中进行研究,它的一个典型框架是,首先对图像用文本进行注解(关键字),然后用基于文本的数据库管理系统(DBMS)来进行图像关键字检索,诸如数据模型、多维度索引、查询评价等的研究进展均是沿着这一领域所作的。但是,基于文本的图像检索存在很大困难,尤其是图像的数据量非常大的时候,其一,手工对图像进行注释所需的工作量太大;其二,许多图像很难用文字的方式进行描述;其三,不同的人对同一幅图像的理解不一样,即使同一个人对同一幅图像在不同环境下理解也不完全相同,这样使得对图像的描述不唯一,造成检索结果的千差万别;其四,由于世界上存在许多语种,采用不同的语言文字对图像进行描述而建立的索引在应用中造成了一定的阻碍。因此基于文本方式的图像检索存在很大的局限性。 90年代初期,随着大规模数字图像库的出现,上述的问题变得越来越尖锐。为克服这些问题,基于内容的图像检索技术(content-based image retrieval)应运而生。区别于原有系统中对图像进行人工标注的做法,基于内容的检索技术

图像检索

所谓bag of word认为 文档就是一个词的集合,忽略任何语法或者出现顺序关系。 摘要 本文描述一种物体和影像搜索方法,即搜索并将用户在一个影像中看到的大致图像的所有点局部化。物体是由一系列视觉不变的区域点来代表的,所以即使在视角、光照和空间闭合上发生了改变,图像还是能够被成功辨别出来。在某一个视觉内的图像的局部连续性被用于追踪某些区域点,以便排除易变的区域点和减少在描述过程中噪音的影响。 该方法与文本检索的类似之处在于对被预先计算(利用矢量化)的描述点的匹配方法,和反序的文件系统以及文档排序都被使用。结果是检索是即时的,利用谷歌的方式返回一个关键电影画面或者关键点的排序列表。 下面以匹配两个标准长度的故事片来阐述这个方法。 1.介绍 我们的目标是检索出在包含了一个在位移、速度和精确度上都具有特殊性的物体的视频里面的关键电影画面和点,正如谷歌也利用位移、速度和精确度来检索包含了关键字的文本文档(网页)。该论文研究的是文本检索方法是否能够被成功应用于物体识别。 识别图像库里的一个(可识别的)物体的技术,现在已经大致成熟,但仍存在一些值得攻破的难题,因为视角和光照或者局部损坏,一个物体的视觉外观可能会非常不同,但是成功(识别)的方法现在还是存在的。一个物体通常由一系列交叉区域来表示,每个区域又由通过计算区域外观所得的一个矢量来表示。这个区域段和描述点是依据在一定视角和光照条件下设定的等级可控的空间不变性来构建的。类似的描述点被计算以供数据库里面的所有图像使用。通过描述向量的就近匹配,或者本地空间连贯性(例如邻接点、顺序或者空间布局)进行排歧,又或者全局关系(例如对极几何)来识别一个特定的物体。 例子包括[5, 6, 8, 11, 13, 12, 14, 16, 17]。 我们探索的是这类识别方法是否像文本检索那样被重铸。实际上,这要求一个单词的视觉类比,在这里我们通过矢量化描述向量提供这种类比。然而,人们将看到,现在做得更多的是与文本检索进行类比而不是在不同的向量矢量化(算法)上进行最优化。目前有很多在文献检索中已经被学习和发展了的经验教训和翻阅规则,这些值得被进一步确定是否同样能够应用于视觉检索中。 这种方法的好处是通过预计算,匹配是有效的,因此在包含任何特定物体的电影画面和视觉中,检索是无延迟的。这意味着任何出现在视频中的物体(包括多个物体的同时出现)都能够被检索出来,即使这些物体在构建对视频的描述时并没有明显的用处。然而,我们还是必须确定这些已经被矢量化了的向量是否遗漏了任何匹配,而这些匹配恰恰是使用最近邻接匹配的前一种方法能够获得的。 文本检索的回顾:文本检索系统一般采用的是一系列标准的步骤。文档首先被解析为一个个单词,然后这些单词用它们的原始词表示,比如单词“walk”、“walking”以及“walks”均被表示为“walk”。第三步,建立一个(索引中不列出的)省略词语表用来排除非常常用的单词,如“the”和“an”,这些几乎在大部分文档中都会出现,所以在一篇特定的文档中不再识别它们。那些剩下的单词则被指定一个唯一的识别符,然后每篇文档被表示为依据单词在文档中的出现频率得出的一个向量。此外用多种方法去权衡向量的构成部分(第4节将详细介绍),在谷歌的解决方案中,一个网页的权值由该网页的链接数来决定。所有以上步骤在实际检索前进行,表示文献库里面的所有文档的向量集被像一个反向文件那样组织以便帮助有效的检索。一个反向文件在结构上像一个理想的书目,反向文件中有每个单词在文库中的入口和所有文档的列表(以及单词在某一篇文档中出现的位置)。 通过计算由单词频率得到的向量来检索文本,并返回拥有最接近向量集(通过角度来测

基于颜色特征的图像检索算法的实现

目录 摘要 (1) 关键字 (1) 1绪论 (1) 1.1 基于内容的图像检索的概念 (1) 1.2 基于内容的图像检索的发展历史 (1) 1.3 基于内容的图像检索的特点和主要应用 (1) 1.4 基于内容的图像检索的关键技术 (2) 1.5 国内外研究现状 (3) 1.5.1 国外研究现状 (3) 1.5.2 国内研究现状 (4) 2 基于颜色特征的图像检索方法 (4) 2.1 颜色度量体系 (4) 2.2 颜色空间 (5) 2.2.1 RGB颜色空间 (5) 2.2.2 HSV颜色空间 (5) 2.2.3 CMY颜色空间 (6) 3 颜色特征的表达 (7) 3.1 颜色直方图 (7) 3.2 累加直方图 (8) 4 图像特征的相似性匹配 (9) 4.1 距离度量方法 (9) 4.2直方图的交集的方法 (9) 4.3 欧式距离法 (9) 5 图像检索算法实现 (10) 5.1程序开发运行环境 (10) 5.2 程序检索逻辑 (10) 5.3 算法具体实现 (11) 5.4 实例演示 (14) 6 全文总结与展望 (15) 6.1 全文总结 (15) 6.2 展望 (15) 致谢 (15) 参考文献 (16) 英文摘要 (16)

基于颜色特征的图像检索算法的实现 摘要:文章介绍了一种基于颜色特征的图像检索技术的算法并给出了程序实现。首先介绍了基于内容的图像检索技术、发展历史及基于内容的图像检索技术的特点和主要应用,并在此基础上探讨了该领域所用到的一些关键技术。文章着重探讨了图像的颜色空间、图像特征提取及图像相似性度量等内容,并利用matlab技术实现了一个简单图像检索的程序。文章最后则对当前基于内容图像检索技术研究热点和今后的发展方向进行简单的阐述。 关键字:基于内容的图像检索;颜色特征;颜色直方图;相似度度量方法 1 绪论 1.1 基于内容的图像检索的概念 基于内容的图像检索[1](Content Based Image Retrieval, CBIR)是一项从图像数据库中找出与检索式内容相似的图像的检索技术。它利用从图像中自动抽取出来的底层特征,如颜色、纹理、轮廓和形状等特征,进行计算和比较,检索出符合用户需求的结果图像集。目前图像检索系统技术实现的基础是对底层特征信息的计算和比较,也即是“视觉相似”。 1.2 基于内容的图像检索的发展历史 图像检索技术的发展[2]可以分为两个阶段,第一阶段始于70年代,当时的图像检索是通过人工的标注来实现的,随着计算机技术和通信网技术的发展,特别是因特网的快速发展,图像数据的容量越来越大了,这种“以关键字找图”的方法越来越不适应检索技术的发展了。由于图像内容的丰富内涵以及人们对图像内容进行抽象时的主观性不同的人对同一幅图像有不同的理解,这就引入了主观多义,不利于检索。为了克服文本标注检索的弊端,90年代研究者提出了基于内容的图像检索,其方法是:根据图像的颜色特征、纹理特征、形状特征以及空间关系等作为索引,计算查询图像和目标图像之间的相似距离,然后按相似度匹配进行检索,这种技术很大程度地利用了人们的视觉客观特性,避免不同人对图像主观理解的不同而达不到理想的搜索效果。从研究方向的层面来看,基于内容的图像检索可分为三层:第一层是根据图像的底层特性来进行检索,如颜色、纹理,形状等等,涉及图像信息处理、图像分析和相似性匹配技术;第二层是基于图像对象语义,如图像中实体及实体之间的拓扑关系的检索,对象级检索技术建立在下层特征基础上,并引入了对象模型库、对象识别和人工智能等图像理解技术;第三层是基于图像的抽象属性如行为语义,情感语义和场景语义的推理学习来进行检索。需要用到知识库和更加有效的人工智能和神经网络技术。这三个层次由低到高,与人的认知接近,下一个层次通常包含了比上一个层次更高级的语义,更高层的语义往往通过较低层的语义推理获得。尽管经过了多年的研究,较为成熟的基于内容的图像检索技术目前仍处于底层水平,由于底层研究是上层研究的基础,为了给上层建立准确、有效的图像特征提取方法,底层的研究仍在不断的发展。 1.3 基于内容的图像检索的特点和主要应用 基于内容的图像检索技术有以下特点[3]: 一是它突破了传统的基于表达式检索的局限,从媒体内容中提取信息线索。

图像去噪方法

图像去噪方法 图像去噪是数字图像处理中的重要环节和步骤。去噪效果的好坏直接影响到后续的图像处理工作如图像分割、边缘检测等。图像信号在产生、传输过程中都可能会受到噪声的污染,一般数字图像系统中的常见噪声主要有:高斯噪声(主要由阻性元器件内部产生)、椒盐噪声(主要是图像切割引起的黑图像上的白点噪声或光电转换过程中产生的泊松噪声)等; 目前比较经典的图像去噪算法主要有以下三种: 均值滤波算法:也称线性滤波,主要思想为邻域平均法,即用几个像素灰度的平均值来代替每个像素的灰度。有效抑制加性噪声(一般指热噪声、散弹噪声等,它们与信号的关系是相加,不管有没有信号,噪声都存在),但容易引起图像模糊,可以对其进行改进,主要避开对景物边缘的平滑处理。中值滤波:基于排序统计理论的一种能有效抑制噪声的非线性平滑滤波信号处理技术。中值滤波的特点即是首先确定一个以某个像素为中心点的邻域,一般为方形邻域,也可以为圆形、十字形等等,然后将邻域中各像素的灰度值排序,取其中间值作为中心像素灰度的新值,这里领域被称为窗口,当窗口移动时,利用中值滤波可以对图像进行平滑处理。其算法简单,时间复杂度低,但其对点、线和尖顶多的图像不宜采用中值滤波。很容易自适应化。 Wiener维纳滤波:使原始图像和其恢复图像之间的均方误差(在相同测量条件下进行的测量称为等精度测量,例如在同样的条件下,用同一个游标卡尺测量铜棒的直径若干次,这就是等精度测量。对于等精度测量来说,还有一种更好的表示误差的方法,就是标准误差。标准误差定义为各测量值误差的平方和的平均值的平方根,故又称为均方误差。)最小的复原方法,是一种自适应滤波器,根据局部方差来调整滤波器效果。对于去除高斯噪声效果明显。

基于颜色特征的图像检索

基于颜色特征的图像检索

摘要 随着多媒体及网络技术的发展,互联网中的图像等多媒体信息的数量在迅速增加。如何在庞大的多媒体数据资源海洋中搜索到自己所需要的图像,随之成为一个函待解决的问题。近年来基于内容的图像检索技术己经成为了研究的热点,该技术具有传统文本检索方式所无法比拟的优越性,目前已被应用于多媒体通信、生物识别、知识产权保护等方面,具有广阔的发展前景。 本课题设计了基于颜色特征的图像检索系统,该系统主要包括两个关键步骤:颜色特征的提取和相似度匹配。本文中首先采用应用广泛的HSV颜色空间来表示图像的颜色特征,对颜色分量进行非等间隔量化形成特征矢量;然后用欧式距离度量函数进行图像的相似性匹配;最后在MATLAB平台下编程实现了基于颜色特征的检索系统。根据用户输入的样本图像与图像库中的图像进行特征匹配,找出与样本图像距离比较小的若干幅图像,并按照图像之间的距离由小到大的顺序显示给用户。 关键词:图像检索;直方图;颜色特征;MATLAB I

ABSTRACT With the development of multimedia technology, In Internet the number of images and other multimedia information in the rapidly increasing. How to locate the useful image in the vast multi-media is a great technology problem. In recent years, Content-based image retrieval has become a research focus, the technology has the superiority which the traditional text retrieval methods can not match.It has been widely used in multimedia communications, biometrics, intellectual property protection and so on, and has broad prospeets for development. This topic is designed based Color Image Retrieval System, which includes two key steps: color feature extraction and similarity matching. In this article was first used widely HSV color space to represent color feature image. We carried out color components quantification of non-interval to form feature vector; Then use the Euclidean distance metric function to match the similarity function of the image. Finally, this system should be implemented under the platform of the MATLAB by programming. Under user input sample image to conduct feature matching with image which in library images. In this system, It also can identify the images that have a short distance to the sample images, And in accordance with the distance between the images displayed to the user in the order from small to big. Keywords:Image Retrieval;Histogram Algorithm;Color Features;MATLAB II

基于内容的图像检索技术

第二部分 基于内容的图像检索技术 近年来,随着多媒体技术和计算机网络的飞速发展,全世界的数字图像的容量正以惊人的速度增长。无论是军用还是民用设备,每天都会产生容量相当于数千兆字节的图像。这些数字图像中包含了大量有用的信息。然而,由于这些图像是无序地分布在世界各地,图像中包含的信息无法被有效地访问和利用。这就要求有一种能够快速而且准确地查找访问图像的技术,也就是所谓的图像检索技术。自从20世纪70年代以来,在数据库系统和计算机视觉两大研究领域的共同推动下,图像检索技术已逐渐成为一个非常活跃的研究领域。数据库和计算机视觉两大领域是从不同的角度来研究图像检索技术的,前者基于文本的,而后者是基于视觉的。 基于文本的图像检索技术(text-based image retrieval)的历史可以追溯到20世纪70年代末期。当时流行的图像检索系统是将图像作为数据库中存储的一个对象,用关键字或自由文本对其进行描述。查询操作是基于该图像的文本描述进行精确匹配或概率匹配,有些系统的检索模型还是有词典支持的。另外,图像数据模型、多维索引、查询评价等技术都在这样一个框架之下发展起来。然而,完全基于文本的图像检索技术存在着严重的问题。首先,目前的计算机视觉和人工智能技术都无法自动对图像进行标注,而必须依赖于人工对图像做出标注。这项工作不但费时费力,而且手工的标注往往是不准确或不完整的,还不可避免地带有主观偏差。也就是说,不同的人对同一幅图像有不同的理解方法,这种主观理解的差异将导致图像检索中的失配错误。此外,图像中所包含的丰富的视觉特征(颜色或纹理等)往往无法用文本进行客观地描述的。 90年代初期,随着大规模数字图像库的出现,上述的问题变得越来越尖锐。为克服这些问题,基于内容的图像检索技术(content-based image retrieval)应运而生。区别于原有系统中对图像进行人工标注的做法,基于内容的检索技术自动提取每幅图像的视觉内容特征作为其索引,如色彩、纹理、形状等。此后几年中,这个研究领域中的许多技术发展起来,一大批研究性的或商用的图像检索系统被建立起来。这个领域的发展主要来归功于计算机视觉技术的进步,在文献[]中有对这一领域的详细介绍。 应该认识到,基于内容的图像检索系统具有与传统基于文本的检索系统完全不同的构架。首先,由于图像依赖其视觉特征而非文本描述进行索引,查询将根据图像视觉特征的相似度进行。用户通过选择具有代表性的一幅或多幅例子图像来构造查询,然后由系统查找与例子图像在视觉内容上比较相似的图像,按相似度大小排列返回给用户。这就是所谓的通过例子图像的检索(query by image example)。另外,基于内容的检索系统一般通过可视化界面和用户进行频繁的交互,以便于用户能够方便地构造查询、评估检索结果和改进检索结果。 下图表示了基于内容的图像检索系统的体系结构。系统的核心是图像特征数据库。图像特征既可以从图像本身提取得到,又可以通过用户交互获得,并用于计算图像之间的相似度。用户和系统之间的关系是双向的:用户可以向系统提出查询要求,系统根据查询要求返回查询结果,用户还通过对查询结果的相关反馈来改进查询结果。图中还标出了基于内容的图像检索中的一些关键环节: 1) 选择、提取和索引能够充分表达图像的视觉特征。

图像去噪方法及发展

图像去噪方法及其发展概述学院(系):机械工程学院 专业:机械制造及其自动化 学生姓名:高某某

一、概述 图像是一种重要的信息源,通过图像处理可以帮助人们了解信息的内涵。但是图像在生成和传输过程中常常因受到各种噪声的干扰和影响而使图像降质,这对后续图像的处理(如分割、压缩和图像理解等)将产生不利影响。噪声种类很多,如:电噪声、机械噪声、信道噪声和其他噪声。为了抑制噪声,改善图像质量,便于更高层次的处理,必须对图像进行去噪预处理。消除图像噪声的工作称之为图像滤波或平滑。数字图像噪声去除涉及光学系统、微电子技术、计算机科学、数学分析等领域,是一门综合性很强的边缘科学,如今其理论体系已十分完善,且其实践应用很广泛,在医学、军事、艺术、农业等都有广泛且成熟的应用。 噪声在理论上可以定义为“不可预测,只能用概率统计方法来认识的随机误差”,因此将图像噪声看成是多维随机过程是合适的,因而描述噪声的方法完全可以借用随机过程的描述,即用其概率分布函数和概率密度分布函数。但在很多情况下,这样描述方法是很复杂,甚至不可能的,而实际应用往往也不必要,通常使用其数值特征,即均值方差、相关函数等。因为这些数值特征都可以从某些方面反映出噪声的特征。 二、图像中的噪声 噪声对图像信号幅度和相位的影响十分复杂,有些噪声和图像信号相互独立不相关,有些是相关的,噪声本身之间也可能相关。因此要减少图像中的噪声,必须针对具体情况采用不同方法,否则很难获得满意的处理效果。一般图像处理中常见的噪声有: 1.加性噪声。加性噪声和图像信号强度是不相关的,如图像在传输过程中引进的“信道噪声”、电视摄像机扫描图像的噪声的。这类带有噪声的图像可看成为理想无噪声图像f与噪声n 之和,即 g = f + n 2.乘性噪声。乘性噪声和图像信号是相关的,往往随图像信号的变化而变化,如飞点扫描图像中的噪声、电视扫描光栅、胶片颗粒造成等,这类噪声和图像的关系是 g = f + fn 3.量化噪声。量化噪声是数字图像的主要噪声源,其大小显示出数字图像和原始图像的差异,减少这种噪声的最好办法就是采用按灰度级

毕业设计(论文)-基于颜色特征的图像检索方法研究与实现

本科毕业论文 (科研训练、毕业设计) 题目:基于颜色特征的图像检索 方法研究与实现 姓名: 学院:信息科学与技术 系:计算机 专业:计算机 年级:2004 学号:04120074 指导教师(校内):职称:教授 指导教师(校外)职称: 年月日

基于颜色特征的图像检索方法研究与实现 【摘要】本文介绍了一个基于改进的加权颜色直方图的图象检索系统。 本系统通过将基于改进的加权的局域颜色直方图的图像检索方法和全局直方图的图像检索方法相结合,提高查全率和查准率。其中,基于分块局域直方图的检索方法利用了图像中间部分的重要性,将图像平均划分成3×3个子块,取中间一块的图像,计算其与参考位图相应位置的颜色特征距离,再计算原图的颜色直方图与参考位图的颜色特征距离,分别赋予权值后得出的值就是图像之间内容的相似程度。本文引入欧氏距离的相似性度量方法实现图像检索。实验表明,该方法具有较好的查全率和查准率。 【关键字】图像检索,颜色特征,颜色直方图,相似性度量方法

CONTENT-BASED IMAGE RETRIEV AL SYSTEM LEARN AND REALIZATION ABSTRACT This image retrieval system is based on a improved weighted color histogram. With combining the improved image retrieval algorithem of based on the weighted central-block color histogram and the image retrieval algorithem of overall histogram, the recall rate and the rate of search is improved . Using the importance of the image of the middle part, the retrieval method based on the block local histogram divide a picture into an average o f 3 × 3 sub-blocks. Choose the middle one , calculate the colour feature distance between the middle block of original image and the middle block of reference image .Then calculate the colour feature distance between the original image and reference image. Weighted with fixed value , we can get the similarity between them. We introduce the Euclidean distance measurement methods to achieve similar image retrieval. The experiments show that the method has a better recall rate and the rate of search. Keywords: Image Retrieval, features of color,color histogram, similar methods of measurement

基于内容的图像检索技术研究

基于内容的图像检索技术研究 学号:10404400204 姓名:陈萍班级:数字媒体艺术1002班学院:包装与材料工程 〔摘要〕基于内容的图像检索技术是对图像的物理内容为加工对象的检索技术之一,主要实现方式包括基于颜色、纹理、形状和语义等。其中基于颜色的图像检索发展最为成熟,而基于语义的检索则尚处于探讨、研究阶段。 关键词:图像检索、内容、语义 引言 随着信息技术的普及与发展及应用,数字图像的数量正以惊人的速度增长。如何将数字图像处理、计算机视觉技术与传统数据库技术相结合,建立基于对图像内容自动或半自动描述的新一代图像视频数据库成为现在亟待解决的课题。基于内容的图像检索(CBIR)是解决这一问题的关键技术之一。CBIR与传统的检索手段不同,它是利用图像的颜色、纹理、形状等基本特征进行检索,并把这些量化特征与图像存储在一起,它的特点是:直接从媒体内容中提取信息线索。基于内容的检索是一种近似匹配;特征提取和索引建立常需要用人机交互的方法,学习人的主观相似度感受。它主要使用的是基于相似度量的示例查询方法。 2 基于内容的图像检索技术 基于内容的图像检索的前提是基于内容的描述。图像内容既包括了颜色、纹理、形状等低层次视觉特征,又包括了对目标意义的复杂推理等的高层语义特征。检索进行查询的层次基本可分为三层: (1 )基于原始数据的查询。这是最低层次的查找,每一幅图像为像素点的简单有序的集合体,查询时相似性的度量标准是点对点的比较,这个层次的比较是非常具体的,只有在使用相对精确匹配时才有用。 (2 )基于特征的查询。这是较高层次的查询,在基于特征的层次上描述图像。图像特征包括原始属性:颜色、纹理、形状等,也包括脱离了原始性的抽象属性:灰度直方图,颜色直方图,空间频谱图。不同的特征可以被分成不同的特征矢量组。图像的区域划分基本上是根据特征矢量的不同特征,同一个区域内的特征矢量具有相同的属性。在n维特征空间的查询,实质上就是目标特征矢量的相似性度量。数据库内的图像文件的特征矢量集以及抽取方法,被事先抽取并保存,查询时,使用给出的模板,图像按照库内保存的方法抽取目标特征矢量。(3 )基于语义的查询。这是最高层次的查询,可以看作是基于对象的查询。查询图像中包括的具体的物体,发生的场景,图像所描述的感性色彩等都属于这个层次的查询。目前实现图像检索的手段有很多,包括基于分数维的图像检索,基于多颜色空间的图像检索方法,基于内容的图像检索,基于区域的图像匹配算法的关键技术研究,基于颜色特征的图像检索方法等等。而且基于图像处理技术的日趋成熟,检索的效果也越来越好,但仍未到图像语义的图像检索阶段。 2.1 基于颜色特征 颜色是一种重要的,目前使用最广的视觉特征,同一类事物通常有着相似或相同的颜色特征。因此可以利用颜色特征来区分不同物体, 也是绝大多数基于内容的图像和视频检索的多媒体数据库中使用的特征之一。颜色往往和图像中所包含的物体或场景十分相关,颜色特征对图像本身的尺寸、方向、视角的依赖性较小,从而具有较高的鲁棒性。基于颜色特征的检索主要采用的方法包括颜色直方图、颜色矩、颜色相关图等。颜色直方图是在许多图像检索系统中被广泛采用的颜色特征,特别适于描述那些难以进行自动分割的图像。 2.2 基于形状特征 形状是刻画物体的本质特征之一,在二维图像空间中,形状通常被认为是一条封闭的轮廓曲线所包围的区域,所以对形状的描述涉及到对轮廓边界的描述以及对这个边界所包围区域的描述。目前的基于形状检索方法大多围绕着从形状的外轮廓特征和形状的区域特征建立

毕业设计--基于双边滤波的图像去噪的方法

学号:1008431110 本科毕业论文(设计) (2014届) 基于双边滤波的图像去噪方法 院系电子信息工程学院 专业通息工程 姓名 指导教师讲师 2014年4月

双边滤波是非线性的滤波方法,是结合图像的像素值相似度空间邻近度和空间领近度的一种折衷处理,同时考虑灰度相似性和空域信息,达到保边去噪的目的。双边滤波具有简单、非迭代、局部的特点。双边滤波器的好处是可以做边缘保存,一般过去用的维纳滤波或者高斯滤波去降噪,都会较明显地模糊边缘,对于高频细节的保护效果并不明显。双边滤波比高斯滤波多了一个高斯方差,它是基于空间分布的高斯滤波函数,所以在边缘附近,离的较远的像素不会影响到边缘上的像素值,这样就保证了边缘附近像素值的保存。但是由于保存了过多的高频信息对于彩色图像里的高频噪声,双边滤波器不能够彻底的滤掉,只能够对于低频信息进行较好的滤波。其具体的操作方法有两个,第一个是高斯模版,用个模板对图像中的每一个像素值进行扫描,然后把某一点和其邻域内像素的加权平均值代替那一个中心的值高斯滤波器是根据高斯函数的形状来选择其权值的线性平滑滤波器,高斯滤波是线性平滑滤波的一种,最适合去除的噪声类型是服从正态分布的噪声。第二个是以灰度级的差值作为函数系数生成的模板。然后这两个模板点乘就得到了最终的双边滤波模板,最后得到双边滤波处理后的图像。 关键词:图像;去噪;双边滤波;高斯滤波

The bilateral filter is a nonlinear filtering method, is the combination of image pixel value similarity space proximity and space brought a compromise approach degree, considering the gray similarity and spatial information, to achieve the purpose of edge preserving denoising. The bilateral filter has the advantages of simple, non iterative, local. The bilateral filter is good to do edge preservation,generally used Wiener filtering or Gauss filter to denoise, will obviously fuzzy edge, for the protection of high frequency detail is not obvious. Bilateral filtering than Gauss filter has a Gauss variance, it is Gauss filter function based on the spatial distribution, so near the edge, the pixel will not affect the farther to the pixel on the edge of the value, thus ensuring the preservation of edge pixel values. But because of the high frequency information saved too much for the high frequency noise in the color image, the bilateral filter can not be completely filtered out, can only be better filtering for the low frequency information. The specific operation method has two, the first is Gauss template, scanning for each pixel in the image with a template, and then the weighted one point and its neighborhood pixels instead of the average value of a central value Gauss filters are linear smoothing filter to select the weights based on the Gauss function the shape, the Gauss filter is a linear smoothing filter for noise removal, the type is subject to normally distributed noise. The second is the difference of gray level as function coefficients generated templates. Then the two template dot get bilateral filtering template final, finally get the image after bilateral filtering. Key words: Image ;Denoising;Bilateral Filtering;Gauss Filtering

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