图像底层特征在图像检索中的应用研究.docx

图像底层特征在图像检索中的应用研究
图像底层特征在图像检索中的应用研究
摘要：随着图像数据的快速增长，如何高效地利用这些海量图像数据成为了一个重要的问题。图像检索作为一种快速查找图像的手段，已经在各个领域得到广泛的应用。而图像的底层特征，则是图像检索中一个关键的研究方向。本文将就图像的底层特征在图像检索中的应用进行研究，并探讨其在不同领域中的具体应用情况。
一、引言
图像检索是指根据图像的内容特征，从大规模图像数据库中快速检索出与查询图像相似的图像。图像检索可以在许多领域中起到重要的作用，如文档检索、医学图像检索、视频检索等。而图像的底层特征，则是进行图像检索的基础。
二、图像的底层特征
图像的底层特征是指从图像数据中提取出的低级的、与语义无关的特征。常见的图像底层特征包括颜色特征、纹理特征、形状特征等。这些底层特征通常通过对图像进行数学处理和计算得到。
1.颜色特征
颜色特征是图像中最直观的特征之一。在图像检索中，可以通过提取图像的颜色直方图、颜色矩和颜色矢量等特征来描述图像的颜色分布特性。颜色特征在各个领域中得到了广泛的应用，如在医学图像检索中，医生可以通过查询具有相似颜色特征的病例图像来辅助诊断。
2.纹理特征
纹理特征是指图像中的纹理结构信息。常见的纹理特征提取方法包括灰度共生矩阵、Gabor滤波器、小波变换等。通过提取图像的纹理特征，可以描述图像中的纹理特性，进而实现纹理相似的图像检索。例如，在塑料制品质检领域，可以通过查询具有相似纹理特征的产品图像以进行合格品的筛选。
3.形状特征
形状特征是指图像中物体的外形信息。常见的形状特征提取方法包括边缘检测、角点检测、轮廓匹配等。形状特征可以用于描述物体的整体形状和局部形状，从而实现形状相似的图像检索。例如，在建筑设计领域，可以通过查询具有相似形状特征的建筑物图像以获取设计灵感。
三、图像底层特征在不同领域中的应用
1.文档检索
文档检索是指从大规模文本数据中查找与查询文档相似的文档。在文档检索中，可以利用图像底层特征来提取文档中的图片信息，并通过图像相似度计算来进行文档的相似度评估。这样可以提高文档检索的准确性和效率。
2.医学图像检索
医学图像检索是指从大规模医学图像数据库中快速检索出与查询图像相似的医学图像。医学图像通常包含丰富的信息，如颜色、纹理和形状等。可以利用图像底层特征来提取医学图像中的特征信息，并通过图像相似度计算来进行医学图像的相似度评估，从而实现医学图像的快速检索。
3.视频检索
视频检索是指从大规模视频数据库中快速检索出与查询视频相似的视频。视频通常是由一系列图像组成的，可以将图像底层特征的提取方法应用于视频中的各个帧图像，然后通过对帧图像特征的融合来进行视频的相似度计算，从而实现视频的快速检索。
四、总结
图像底层特征在图像检索中起到了重要的作用。通过提取图像的底层特征，可以从大规模图像数据库中快速检索出与查询图像相似的图像。图像的底层特征包括颜色特征、纹理特征、形状特征等，这些底层特征在不同领域中得到了广泛的应用。文档检索、医学图像检索和视频检索等领域中都可以应用图像底层特征来提高检索的准确性和效率。随着图像数据的快速增长，图像底层特征的应用研究仍然具有很大的发展空间。
参考文献：
[1]WangJ,ZhangR,LiW,etal.Asurveyoncontent-basedimageretrieval[C]//2016InternationalSymposiumonComputerScienceandIntelligentControl(ISCSIC).IEEE,2016:87-91.
[2]KarpathyA,FeiFeiL.Deepvisual-semanticalignmentsforgeneratingimagedescriptions[C]//ProceedingsoftheIEEEconferenceoncomputervisionandpatternrecognition.2015:3128-3137.
[3]FujiyoshiH,LippmanA.Aprobabilisticimageclassificationsystembasedonahierarchicalmodel[J].IEEEtransactionsonpatternanalysisandmachineintelligence,1999,21(10):1049-1053.
[4]SmeuldersAWM,WorringM,SantiniS,etal.Content-basedimageretrievalattheendoftheearlyyears[J].IEEEtransactionsonpatternanalysisandmachineintelligence,