一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及圖像檢索的領(lǐng)域，尤其是一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法，a.輸入一幅圖像作為查詢圖像；b.進(jìn)行格式歸一化；c.進(jìn)行尺度歸一化；d.特征提??；e.計(jì)算出所有的局部特征值；f.獲得全局特征，對(duì)局部特征直方圖進(jìn)行離散化以及歸一化，獲得共有N?bins的特征直方圖H；g.對(duì)特征直方圖H進(jìn)行編碼；i.通過(guò)比對(duì)每一幅圖像與查詢圖像之間的特征編碼之間的海明距離，通過(guò)自設(shè)的閾值即可獲得視覺(jué)近似圖像。本發(fā)明的一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法，此圖像檢索方法結(jié)合了全局特征和局部特征的視覺(jué)近似圖像檢測(cè)，通過(guò)此檢索方法，結(jié)果相似的即為視覺(jué)近似圖像，準(zhǔn)確率高，檢索方便快捷。
【專利說(shuō)明】一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法
【技術(shù)領(lǐng)域】[0001]本發(fā)明涉及圖像檢索的領(lǐng)域，尤其是一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前現(xiàn)有兩種圖像檢索方法，其中一種方法為基于顏色直方圖的檢測(cè)方法(全局特征):(I)將一幅圖像分離為B、G、R三通道圖像，統(tǒng)計(jì)各通道顏色直方圖Hl (共256bins)，離散化后為N bins直方圖H2 ;(2)對(duì)H2進(jìn)行歸一化處理(目的為使其盡量不受像素總數(shù)的影響)得到直方圖H3 ; (3)對(duì)H3進(jìn)行編碼，比對(duì)結(jié)果。上述檢測(cè)方法，其優(yōu)點(diǎn)是原理簡(jiǎn)單，檢測(cè)速度快，其缺點(diǎn)是對(duì)圖像的只有顏色有明顯改變的情況無(wú)法檢測(cè)到，僅對(duì)圖像方向或尺寸有變化的情況效果較好；第二種方法為基于紋理的檢測(cè)方法(局部特征):這是一種基于圖像結(jié)構(gòu)安排的底層紋理信息檢測(cè)，統(tǒng)計(jì)的是微觀特性(如邊緣、線等局部特征)，其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)成熟，其缺點(diǎn)是計(jì)算過(guò)于復(fù)雜，程序?qū)崿F(xiàn)較為龐大，不利于理解，且只對(duì)幾乎相同的圖像或者只發(fā)生偏移效果的圖像效果較好，對(duì)圖像局部特征有很大改變的的情況檢測(cè)效果較差。
[0003]上述第一種方法如圖1所示，對(duì)于圖1中a和b這種尺寸和顏色發(fā)生輕微改變的的情況檢測(cè)較好，但像b中這種顏色改變明顯的情況無(wú)法檢測(cè)到(雖然在視覺(jué)上圖片內(nèi)容近似)；第二種方法對(duì)于上述三種情況都可以有很好的檢測(cè)，但對(duì)于圖像局部?jī)?nèi)用發(fā)生改變的情況無(wú)法檢測(cè)，如圖2所示，兩幅圖視覺(jué)上近似，但人的手部動(dòng)作已經(jīng)改變。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:為了克服上述中存在的問(wèn)題，提供一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法，其能夠?qū)崿F(xiàn)準(zhǔn)確檢索圖像的目的。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是:一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法，具體方法如下:
[0006]a.輸入一幅圖像作為查詢圖像；
[0007]b.進(jìn)行格式歸一化:把圖像轉(zhuǎn)換為RGB顏色空間并分離出R通道、G通道、B通道的三個(gè)通道圖像；
[0008]c.進(jìn)行尺度歸一化:將圖像的寬度改為固定尺度，圖像的高度由圖像的寬高比不變的原則確定；
[0009]d.特征提取:特征定義在3x3的區(qū)域上，將其區(qū)域標(biāo)注從A到I共9個(gè)區(qū)域，位于中心的區(qū)域?yàn)镋，每個(gè)區(qū)域的大小相同，
[0010]假定寬度和高度分別為Wb、Hb，計(jì)算得到9個(gè)區(qū)域內(nèi)的像素亮度和，并將B、D、F、H、A、C、G、I區(qū)域的像素亮度和分別與E區(qū)域的像素亮度和比較，如果B、D、F、H、A、C、G、I區(qū)域的像素亮度和≥E區(qū)域的像素亮度和，則對(duì)應(yīng)二進(jìn)制位為1，否則為0，將8位二進(jìn)制數(shù)作為最終的圖像編碼特征；[0011]假定得到的矩形區(qū)域亮度和，則特征編碼分別為0(1025〈1500) I (2301>1500) I (1672>1500) O(990<1500) O(956<1500)O(845<1500)I(1865>1500)O(875<1500)，即 01100010，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為98，即局部特征值；
[0012]e.以固定水平與垂直步長(zhǎng)移動(dòng)矩形塊，直至計(jì)算出所有的局部特征值；
[0013]f.統(tǒng)計(jì)局部特征直方圖，即獲得全局特征，對(duì)局部特征直方圖進(jìn)行離散化以及歸一化，獲得共有N bins的特征直方圖H ；
[0014]g.對(duì)特征直方圖H進(jìn)行編碼:
[0015]對(duì)η=I，2，...N-1，假定對(duì)第η個(gè)b iη的直方圖值H (η)，則如果H (η-1)〈H (η)，則最終特征的第N-1-n位為1，否則為O ;則每一通道圖像有N位編碼特征，所以一幅圖像共三通道共有3*Ν位特征值；
[0016]h.對(duì)圖片庫(kù)中的每一幅圖像都執(zhí)行上述a?g步，即可獲得每一幅圖像的3*N位特征編碼；
[0017]1.通過(guò)比對(duì)每一幅圖像與查詢圖像之間的特征編碼之間的海明距離，通過(guò)自設(shè)的閾值即可獲得視覺(jué)近似圖像
[0018]本發(fā)明的有益效果是，本發(fā)明的一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法，此圖像檢索方法結(jié)合了全局特征和局部特征的視覺(jué)近似圖像檢測(cè)，根據(jù)查詢圖像獲得的N維特征向量和圖片庫(kù)中的每一張圖片的用相同方法獲得的N維特征向量進(jìn)行比較，通過(guò)此檢索方法，結(jié)果相似的即為視覺(jué)近似圖像，準(zhǔn)確率高，檢索方便快捷。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0019]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。
[0020]圖1是本發(fā)明的【背景技術(shù)】中基于顏色直方圖的檢測(cè)方法中使用的示意圖；
[0021]圖2是本發(fā)明的【背景技術(shù)】中基于紋理的檢測(cè)方法中使用的示意圖；
[0022]圖3是本發(fā)明的一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法的特征提取中特征定義在3x3的區(qū)域的示意圖；
[0023]圖4是本發(fā)明的一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法的特征提取中矩形區(qū)域亮度和的示意圖；
[0024]圖5是本發(fā)明的一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法的局部特征值的示意圖；
[0025]圖6是本發(fā)明的一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法的流程圖?！揪唧w實(shí)施方式】
[0026]現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，因此其僅顯示與本發(fā)明有關(guān)的構(gòu)成。
[0027]如圖6所示的一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法，具體方法如下:
[0028]a.輸入一幅圖像作為查詢圖像；
[0029]b.進(jìn)行格式歸一化:把圖像轉(zhuǎn)換為RGB顏色空間并分離出R通道、G通道、B通道的三個(gè)通道圖像；[0030]c.進(jìn)行尺度歸一化:將圖像的寬度改為固定尺度，圖像的高度由圖像的寬高比不變的原則確定；
[0031]d.特征提取:特征定義在3x3的區(qū)域上，如圖3所示，將其區(qū)域標(biāo)注從A到I共9個(gè)區(qū)域，位于中心的區(qū)域?yàn)镋，每個(gè)區(qū)域的大小相同，
[0032]假定寬度和高度分別為Wb、Hb，計(jì)算得到9個(gè)區(qū)域內(nèi)的像素亮度和，并將B、D、F、H、A、C、G、I區(qū)域的像素亮度和分別與E區(qū)域的像素亮度和比較，如果B、D、F、H、A、C、G、I區(qū)域的像素亮度和≥E區(qū)域的像素亮度和，則對(duì)應(yīng)二進(jìn)制位為1，否則為0，將8位二進(jìn)制數(shù)作為最終的圖像編碼特征；
[0033]假定得到的矩形區(qū)域亮度和，如圖4所示，則特征編碼分別為0(1025〈1500) 1(2301>1500)1 (1672>1500)O(990<1500)O(956<1500)O(845<1500)1(1865>1500) O(875<1500)，即01100010，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為98，即局部特征值；
[0034]e.以固定水平與垂直步長(zhǎng)移動(dòng)矩形塊，直至計(jì)算出所有的局部特征值，如圖5所示，從左上角一直計(jì)算到右下角；
[0035]f.統(tǒng)計(jì)局部特征直方圖，即獲得全局特征，對(duì)局部特征直方圖進(jìn)行離散化以及歸一化，獲得共有N bins的特征直方圖H ；
[0036]g.對(duì)特征直方圖H進(jìn)行編碼:
[0037]對(duì)n=l，2，.…N-1，假定對(duì)第η個(gè)bin的直方圖值H (n)，則如果H (n_l)〈H (n)，則最終特征的第N-1-n位為1，否則為O ;則每一通道圖像有N位編碼特征，所以一幅圖像共三通道共有3*Ν位特征值；
[0038]h.對(duì)圖片庫(kù)中的每一幅圖像都執(zhí)行上述a~g步，即可獲得每一幅圖像的3*N位特征編碼；
[0039]1.通過(guò)比對(duì)每一幅圖像與查詢圖像之間的特征編碼之間的海明距離，通過(guò)自設(shè)的閾值即可獲得視覺(jué)近似圖像。
[0040]本發(fā)明的一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法，在測(cè)試圖庫(kù)中共有20組圖像，每組4幅圖像都為視覺(jué)近似圖像，給定查詢圖像后，有18組都可準(zhǔn)確檢測(cè)出相似圖像，另外兩組存在漏檢，準(zhǔn)確率高于90%。
[0041]以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過(guò)上述的說(shuō)明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說(shuō)明書(shū)上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來(lái)確定其技術(shù)性范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種基于局部分塊二進(jìn)制編碼特征的圖像檢索方法，其特征是具體方法如下: a.輸入一幅圖像作為查詢圖像； b.進(jìn)行格式歸一化:把圖像轉(zhuǎn)換為RGB顏色空間并分離出R通道、G通道、B通道的三個(gè)通道圖像； c.進(jìn)行尺度歸一化:將圖像的寬度改為固定尺度，圖像的高度由圖像的寬高比不變的原則確定； d.特征提取:特征定義在3x3的區(qū)域上，將其區(qū)域標(biāo)注從A到I共9個(gè)區(qū)域，位于中心的區(qū)域?yàn)镋，每個(gè)區(qū)域的大小相同， 假定寬度和高度分別為WB、Hb,計(jì)算得到9個(gè)區(qū)域內(nèi)的像素亮度和，并將B、D、F、H、A、C、G、I區(qū)域的像素亮度和分別與E區(qū)域的像素亮度和比較，如果B、D、F、H、A、C、G、I區(qū)域的像素亮度和≥E區(qū)域的像素亮度和，則對(duì)應(yīng)二進(jìn)制位為1，否則為O，將8位二進(jìn)制數(shù)作為最終的圖像編碼特征； 假定得到的矩形區(qū)域亮度和，則特征編碼分別為O (1025〈1500) I (2301>1500) I (1672〉1500) O (990<1500) O (956<1500) O (845<1500) I (1865>1500) O (875<1500)，即 01100010，對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)為98，即局部特征值； e.以固定水平與垂直步長(zhǎng)移動(dòng)矩形塊，直至計(jì)算出所有的局部特征值； f.統(tǒng)計(jì)局部特征直方圖，即獲得全局特征，對(duì)局部特征直方圖進(jìn)行離散化以及歸一化，獲得共有N bins的特征直方圖H ； g.對(duì)特征直方圖H進(jìn)行編碼: 對(duì)n=l，2，...N-1，假定對(duì)第η個(gè)bin的直方圖值H (η)，則如果Η(η_1)〈H (η)，則最終特征的第N-1-n位為1，否則為O ;則每一通道圖像有N位編碼特征，所以一幅圖像共三通道共有3*Ν位特征值； h.對(duì)圖片庫(kù)中的每一幅圖像都執(zhí)行上述a~g步，即可獲得每一幅圖像的3*N位特征編碼； 1.通過(guò)比對(duì)每一幅圖像與查詢圖像之間的特征編碼之間的海明距離，通過(guò)自設(shè)的閾值即可獲得視覺(jué)近似圖像。
【文檔編號(hào)】G06K9/46GK103714122SQ201310651718
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月6日
【發(fā)明者】李騰, 年福東 申請(qǐng)人:安徽大學(xué)