基于颜色情感语义的检索系统的设计与实现-计算机技术专业论文.docx

The design and implementation of an retrieval system based on color emotional semantic A Dissertation Submitted to the Graduate School of Henan University in Partial Fulfillment of the Requirements for the Degree of Master of Engineering By Yang Rui Supervisor: Prof. Liu Yang May, 2015 I IV 关于学位论文独创声明和学术诚信承诺 本人向河南大学提出硕士学位申请.本人郑重声明:所呈交的学位论文是本人在导 师的指导下独立完成的，对所研究的课题有新的见解 .据我所知，除文中特别加以说明、 标注和致谢的地方外，论文中不包括其它人已经友表或撰写过的研究成果，也不包括其 它人为获得任何教育、科研机构的学位或证书而使用过的材料 .与我一同工作的同事对 本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意 . 在此本人郑重承诺 : 所呈交的学位论文不存在舞弊作伪行为，文责自负 . 学例如学问忖)签名: 峙 201 年 5 月 JD 日 关于学位论文著作权使用授权书 本人经河南大学审核批准授予硕士学位 .作为学位论文的作者，本人完全了解并同 意河南大学有关保留、使用学位论文的妥求， 1!p 河南大学有权向国家图书馆、科研信息 机构、数据收集权拘和本校图书馆等提供学位论文(纸质文本和电子文本)以供公众检 索、查阅.本人授权河南大学出于宣扬、展览学校学术发展和进行学术交流等目的，可 以采取影印、缩印、扫描和拷贝等复制手段保存、汇编学位论文(纸质文本和电子文本). (涉及保密内容的学位论文在解密后适用本授权书) 斩获得者(学位论文作者)签名: 搓搓t 201 年 e 月 到 日 学阶文…签名: 伴主 201S 年 5 月 )，()日 摘 要 网络的快速发展以及各种应用软件和平台的广泛使用，产生了大量的多媒体信息， 跨媒体信息检索技术越来越受到人们的重视。近几年，图像逐渐成为信息的主要载体， 人们对图像及情感语义的检索的要求日益扩大。图像低层视觉特征与高层语义之间存在 的“语义鸿沟”制约了图像情感检索技术的发展，而图像颜色特征是对图像情感的最显 著表达，因而迫切需要对图像颜色情感语义的工程化问题进行深入的研究。 作为跨媒体知识检索系统一个重要研究内容，基于颜色情感语义的检索研究的重点 是如何将颜色的情感语义应用到图像检索功能中。其中具体研究和解决的关键问题在于 如何建立图像的底层特征与情感语义的关系。 本文围绕着“利用颜色情感语义实现图像检索的工程化应用”这一主题，通过分析 和研究图像的底层颜色特征与情感的关系，利用心理学中普拉奇克（Plutchik）颜色情 感三维模型，提取图像的主色调特征，建立图像-颜色-情感之间的语义关联。系统实验 采用 Corel 标准图像库中的部分风景图像及作者新添加的部分相关图像，同时应用开源 工具包 Lucene、LIRE 对图像的特征信息与情感语义进行索引，实现了一种可用于跨媒 体搜索引擎的基于颜色情感语义的图像检索系统。具体工作可以概括为以下三方面： （1）图像特征的提取 系统首先对图像进行颜色空间变换，然后利用颜色直方图算法获取图像主色调特 征，进而将主色调映射到对应的颜色情感空间，这样就完成了对图像的颜色和情感语义 的特征信息提取。 （2）颜色情感语义的建立 基于对色彩心理学的研究，依据普拉奇克（Plutchik）颜色情感模型，并考虑色彩 的社会情感和自然情感特征，构建可用于本项目的中文特色的颜色情感空间。进一步， 根据图像的主色调和颜色情感空间的关系，实现图像颜色与情感语义的关联。 （3）基于 Lucene 和 LIRE 的系统构建 基于搜索引擎架构的关键技术进行分析，结合本文颜色情感语义的关联设计，利用 Lucene 和 LIRE 相关技术，开发实现基于颜色情感语义的检索系统。 I PAGE PAGE IV III III 本文设计了颜色与情感语义的关联方法，实现了一种基于颜色情感语义的检索系 统。使用户可以分别用类似于谷歌知识图(knowledge graph)的情感关键词检索，以及百 度识图的“以图搜图”两种图像情感语义检索功能，本系统可进一步应用于跨媒体知识 搜索引擎的相关研发。 关键词：图像检索，情感语义，颜色情感模型，LIRE，Lucene ABSTRACT Rapid development and widespread use of a variety of network applica