基于视觉注意模型的图像检索技术研究-计算机软件与理论专业论文.docx

万方数据 万方数据 中图分类号：TP391 密 级： UDC： 单位代码：10460 基于视觉注意模型的图像检索技术研究 The Research of Image Retrieval Technology Based on Visual Attention Model 申请人姓名 王 水 申请学位 硕 士 学科专 业 计算机软件与理论 研究方向 计算机图形学与图像处理 导 师 赵 珊 职 称 副教授 提交日 期 答辩日 期 河南理工大学 万方数据 万方数据 河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 原 创 性 声 明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他 个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所做 的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。 本人愿意承担因本学位论文引发的一切相关责任。 学 位 论 文 作 者 签 名 : 年 月 日 河 南 理 工 大 学 学 位 论 文 使 用 授 权 声 明 本学位论文作者及导师完全了解河南理工大学有关保留、使用学位论文的规 定，即：学校有权保留和向有关部门、机构或单位送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅，允许将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索和传播，允许采用任何方式公布论文内容，并可以采用影印、缩印、扫描 或其他手段保存、汇编、出版本学位论文。 保密的学位论文在 解密后适用本授权 。 学位论文作者签名 ： 导师签名： 年 月 日 年 月 日 万方数据 万方数据 致谢 致谢 本文的工作自始至终是在导师赵珊副教授的精心指导下进行的，赵老师倾注 了大量心血，从选题到论文的完成，赵老师给予了极大的支持和鼓励，可以说论 文的每一页都渗透着她的辛劳和汗水。赵老师渊博的知识、严谨的治学态度和崇 高的敬业精神时刻激励着我，使我受益终生，在此向她致以崇高的敬意和由衷的 感谢。 在这几年的课题研究过程中，还得到了许多老师和同学的帮助，特别是孙君 顶老师为论文的研究工作提供了许多便利条件和帮助，实验室同学马媛媛、王晓 燕的热情支持和帮助亦使我受益匪浅，在此向他们表示衷心的感谢! 感谢我的妻子和女儿对我的理解和支持。感谢父母和全力支持我的家人，感 谢他们的关怀和无私的爱。 万方数据 万方数据 摘要 摘要 随着数字图像数量的急剧增长，如何能高效、快速地从海量图像数据中检索 出用户所需的信息是当前图像应用领域的一个重要问题。从目前研究现状来看， 图像视觉内容的索引一般可以用低层视觉特征（或物理特征）描述；图像语义内 容的索引用语义特征（一般可以用文字）来描述，除采取人机交互方式获取外， 还有待今后克服“语义鸿沟”。 由于基于视觉注意模型的图像检测技术对克服“语义鸿沟”有很好的效果， 因此成为了这几年的研究热点。但是现有基于视觉注意模型的检测技术对图像特 征的提取、描述、以及融合等都不太理想，使图像检索的效率和准确率过于低下。 针对这一系列问题，为了更有效地克服语义鸿沟，本文重新构建了一个客观视觉 注意模型，将基于注意力和基于对象的感兴趣区检测方法相结合，提出了一种自 动提取图像感兴趣区的检测方法，这种方法一方面有效利用了视觉注意机制度量 区域兴趣，另一方面可以获取具有实际物理意义的区域。在模型中，提出了三种 视觉特征提取的新技术。 （1）显著点特征提取，显著点特征由动态阈值法中的类间方差和类内方差来 提取和确定；可有效地提取出图像中的细节特征，增强图像被检索到的鲁棒性。 （2）标记符特征提取，根据分水岭分割的内外标记符特征，用进化规划方法 对其进行处理，然后提取出标记符特征；标记符特征能进一步的把图像的局部区 域表征出来，对提高图像检索的准确率有较好的表现。 （3）区域特征提取，用进化规划方法分割图像对象,并作为候选区域，由注 意焦点选择候选区域生成显著区，输出显著度最大的区域作为视觉注意的区域特 征；结合进化规划的区域特征提取技术，更加符合人眼的视觉特性，能够更好地 提高图像检索的效率和准确率。 由于这三种特征提取技术都采用了高效率的算法，大大节约了图像的处理成 本。最后，融合这三种特征，把其作为图像的标志特征，进行相似性度量。结果 表明，这种方法不仅提高了图像检索效率和准确率，而且产生的检索结果也比较 理想。 关键词：视觉特征； 显著点； 标记符； 区域特征； 进化规划； 动态阈值 I 万方数据 万方数据 万方数据 万方数据 ABSTRACT ABSTRACT With the rapid growth of digital image quantity, how can efficiently and quickly retrieve the i