年月北京广播学院学报自然科学版、、,,。,第工卷第期卫,义〔日以基于内容的检索技术与系统实现姜秀华,王玉霞,陈旭灿北京广播学院电子信息工程系,北京摘要论述了基于内容的检索的关键技术,给出了一个利用和编程实现基于直方图的图像数据库系统,阐述了该系统的构成,同时给出了真彩色图像检索实例,并对该系统的检索效果进行了详细分析。实验证明,该系统具有较好的检索效果,并具有扩展性。关键词拟田一基于内容的检索图像数据库特征抽取直方图中图分类号二文献标识码文章编号一一一引言随着网络、计算机和多媒体技术的发展,科教、医疗、娱乐和商业等对图像的需求越来越大,图像、视频等大型数据库系统的建立及其管理也就越来越重要。然而传统的基于文本来检索图像已不能完全满足这种多元化需要,基于内容的检索,肠一以其极大优越性,近年来成为业界研究的热点。目前国内外一些大学和机构在这方面已开展了很多的研究工作。由于基于内容的检索有着广泛的需要,并有着较好的市场前景,因而也引起了国际标准化组织的关注,专家组着手制定了更高的版本一又称为多媒体内容描述接口川,它主要是对各种类型的多媒体数据进行规范化描述,目的是便于快速和有效地查找用户感兴趣的材料。一的推出将产生广泛的应用前景,包括数字图书馆、多媒体目录服务、广播媒体的选择、多媒体编辑等。也将对如教育、娱乐、调查服务、地理信息系统、医疗应用、电子购物、电影、视频和无线广播归档等应用领域产生巨大的影响。随着多媒体内容描述的标准化,图像、视频内容的描述也将随之而标准化,基于内容的检索将朝商业化方向而迈进。基于内容的检索技术所谓基于内容的检索,肠一,是指根据媒体对象的语义和上下文联系进行检索,它有如下特点收稿日期一一第期姜秀华等塞于内容的检索技术与系统实现·从媒体内容中提取信息线索。基于内容的检索突破了传统的基于表达式检索的局限,它直接对图像、视频、音频进行分析,抽取特征。利用这些内容特征建立索引进行检索。·基于内容的检索是一种近似匹配。在检索的过程中,它采用相似性匹配的方法获得查询的结果。查询也可以是一个迭代过程,不断减小查询结果的范围,逐步求精,直到定位到目标。这一点与常规数据库检索的精确匹配方法有明显不同。·大型数据库的快速检索。在实际的多媒体数据库中,不仅数据量巨大,而且种类和数量繁多,因此要求技术也能象常规的信息检索技术一样,快速地实现对多媒体信息的检索。纹理特征纹理通常定义为图像的某种局部性质,或是对局部区域中像素之间关系的一种度量。纹理特征可用来对图像中的空间信息进行一定程度的定量描述。一般情况下,一幅图像可以看作是具有不同纹理的区域所组成,这种不同区域的特征构成检索参数。根据纹理的不同表现,处理方法可以分为四类基于结构的方法、统计的方法、频谱分析的方法和模型匹配的方法。当用户查询对象的纹理特征明显且主要对其纹理特性感兴趣时,基于纹理的检索方法非常有用,然而由于纹理的复杂表现,纹理分割是很困难的事,另外还缺少成熟的模型、直观性较差。形状特征在人的视觉感知、识别和理解中,形状是一个重要参数。图像的基本特征可以从整体上和局部上描述。整体特征是指图像中整个物体的圆度、环状特性、中心矩和离心率等参数局部特征是指弯点、拐角等细节。这些参数的优点是对物体的平移、旋转和放缩具有不变性,但仅靠这些参数,实际并不能达到好的效果。目前形状特征的应用一般与纹理与颜色特征结合在一起,从而达到较好效果。颜色特征颜色是图像内容组成的基本要素,是人识别图像的主要感知特征之一。鉴于上面所述纹理和形状特征的不足之处,这里着重研究颜色特征的抽取与匹配算法。基于颜色的检索过程涉及图像颜色空间的定义、颜色空间的量化及颜色的再现过程。颜色空间的选择大多数彩色图形显示器使用红、绿、蓝三原色,但颜色空间中的颜色不能与感知上颜色模型联系。在所有的颜色空间中,模型对应于画家配色模型,它能较好反映人对颜色的感知和鉴别能力,非常适合基于颜色的图像相似比较,和颜色空间的转换虽然是非线性的但却是可逆的。本文给出的系统利用一标准中建议的’颜色空间〔、〕来表示图像的颜色分量。表征图像的色调、饱和度和亮度特征,而从图像中一般得到的是值,因此要把值转换为值。给定颜色空间的值,,,、、任〔,,⋯,,则转换到空间的、、值计算如下设‘,,则,忍北京广播学院学报自然科学版第卷、’一,,‘,,,,,少、‘一’,,,护,,’,,,,,,一‘,,,,,一共’,,,“,,一’,二又,一一‘、’、’一下二下其中’定义为“二一共丹且下于早不得到份于,,,,,丽蔽么面一气一斗