圖像檢索中自動標注與快速相似搜索技術研究.pdf

1、當前成像技術的快速發(fā)展，使數(shù)碼相機、可拍照手機等設備日益普及，各種各樣的圖像數(shù)量飛速增長。同時，互聯(lián)網(wǎng)的誕生與發(fā)展極大地促進了人們之間的信息交流，也使圖像傳播變得更加方便快捷。越來越豐富的圖像資源使用戶難以在浩如煙海的數(shù)據(jù)中找到其真正需要的信息，從而，各種各樣的圖像檢索技術得到了廣泛的關注。 現(xiàn)有的圖像檢索主要依賴于圖像對應的標注信息，隨著圖像數(shù)量的快速增加，手工進行圖像標注方法由于費用太過昂貴，已經(jīng)不能滿足人們的需要。所以，人

2、們尋找能夠自動生成圖像標注的方法，近些年來已成為了研究熱點。目前研究中遇到的問題主要是“語義鴻溝”問題以及巨大的圖像數(shù)量帶來的效率問題等。 同時，基于圖像視覺內容的檢索也在許多領域具有非常重要的作用，如指紋檢索、醫(yī)學圖像檢索等等。而且，自動圖像標注算法中也經(jīng)常需要進行基于圖像內容的檢索。這類檢索的一個關鍵問題是如何快速、準確地尋找到與查詢圖像相似或近似的圖像集合。由于圖像具有巨大的數(shù)據(jù)量，一般表示為高維空間中的矢量，所以其索引和

3、檢索變得十分困難。當需要處理的圖像數(shù)目達到上百萬甚至上億張時，快速搜索近似圖像將成為非常具有挑戰(zhàn)性的任務。 本文主要針對圖像檢索中的自動圖像標注以及快速搜索相似圖像等方面進行研究，主要研究內容和創(chuàng)新之處為： 1、對自動圖像標注算法進行了介紹，重點討論了基于相關模型、生成式模型、傳播式模型等幾類得到廣泛研究的標注方法。傳統(tǒng)的圖像標注算法主要研究圖像與詞匯之間的關系，而近期受到普遍關注的一類方法是利用詞匯之間存在的統(tǒng)計和語義

4、關系對已有的標注進行改善，我們也對這方面的代表性工作進行了介紹。 2、本文詳細分析了圖像自動標注問題中的目標與涉及到的可用信息，提出了一種統(tǒng)一的自動圖像標注的模型框架，將傳統(tǒng)的自動圖像標注問題擴展到包括自動標注與標注改善兩個子問題。該框架可以清晰地解釋現(xiàn)有的多種自動標注方法，幫助人們更好地理解自動圖像標注問題。 3、基于本文所提框架，我們提出了若干種有效的圖像標注改進算法，分別改進了相應的圖像關系計算方法、詞匯間關系計算

5、以及學習算法等部分。實驗表明，本文提出的算法取得了明顯效果，也說明了所提統(tǒng)一自動標注框架的有效性。 4、基于內容的圖像檢索其核心問題是相似圖像的檢索問題，同時，在自動圖像標注中經(jīng)常需要尋找與待標注圖像相似的圖像集合。所以，我們探討了快速搜索相似圖像的算法。為了簡化問題，我們首先討論了如何在大規(guī)模圖像庫中快速進行重復圖像的檢測。針對此問題，我們提出了一種高效的圖像表示和索引方法，該方法計算復雜度低，準確度高，所需存儲量小，具有很好