一種基于基準圖像索引的圖像快速檢索方法技術

本發明專利技術公開了一種基于基準圖像索引的圖像快速檢索方法，其包括索引和檢索兩個部分；索引部分包括以下步驟：提取圖像庫中圖像的特征，從圖像庫中任意選取一張圖像作為基準圖像，通過特征相似度比較方法,計算圖像庫中每張圖像與基準圖像的相似度距離，計算索引號；對索引號排序，形成索引序列；檢索部分包括以下步驟：提取查詢圖像的特征；計算查詢圖像與基準圖像的相似度距離，計算索引號；通過二分查找法獲得查詢圖像在索引序列中的近鄰，即相似圖像集。本方法通過引入基準圖像，使用特征相似度比較方法形成圖像特征到一維實數軸的映射，建立索引，有效降低需要訪問的圖像數，從而加快圖像檢索速度。

【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種圖像檢索技術，尤其涉及一種基于基準圖像索引的圖像快速檢索方法。
技術介紹
隨著計算機、多媒體、互聯網技術的迅速發展以及大量視頻監控網絡的組建，圖像作為信息傳遞的重要載體，已經深入到人們生活、工作的方方面面。每天都有數以GB甚至TB的圖像數據產生，如何有效組織和管理這些數據，快速、準確地找到想要的圖像是目前亟需解決的一大問題。目前最常用的圖像檢索和查詢方法是基于文本的圖像檢索技術和基于內容的圖像檢索技術。基于文本的圖像檢索技術通過人工對視頻中的圖像文字進行標注，再用關鍵字來進行檢索，這種技術不僅耗時耗力，而且文字也很難反映圖像中的完整內容。基于內容的圖像檢索技術克服了耗時又主觀多義的不足，它根據查找圖像的特征信息，在圖像庫中·找出與之相似的圖像。申請號為200910186803. X的專利技術申請公開了一種基于MPEG7標準的圖像檢索方法，其公開的方案中首先建立一個圖像或媒體庫，利用MPEG7標準，對庫中元素進行分析，提取元素的大小，顏色、紋理、輪廓、形狀等特征的標準描述信息庫，并建立XML方式的索弓丨，進行檢索時，若提供的是基準圖像，獲取基準圖像的特征信息，然后利用這些特征信息作為檢索條件，直接在當前媒體庫中進行特征信息檢索。公開號為CN101751439A的中國專利技術專利申請，其公開了一種基于層次聚類的圖像檢索方法，該方法首先進行關鍵字文本搜索，從語義層面上對圖像的檢索結果進行聚類，然后對圖像檢索結果從視覺特征層面上聚類，最后在搜索引擎檢索顯示界面的基礎上，添加一個層次聚類導航欄，用于便捷高效的層次聚類導航顯示。公開號為CN102402621A的中國專利技術專利申請，其公開了一種基于圖像分類的圖像檢索方法，此方法首先確定圖像分類中圖像的類別數及各類別對應的訓練圖像集，提取訓練圖像集的內容特征以訓練并得到分類器，然后輸入查詢圖像，提取其內容特征作為分類器的輸入，獲得與類別對應的檢索圖像集，并提取檢索圖像集內每幅圖像的內容特征，最后根據獲得的內容特征運用相似度計算算法得到查詢圖像與檢索圖像集內每幅圖像的相似度距離，對距離進行排序最后得到與檢索圖像距離最小的N幅圖像并輸出。在已有的研究中，申請號為200910186803. X的專利技術申請公開的技術方案中，利用MPEG7標準和XML數據交換技術實現建立標準描述信息庫來加快檢索，但檢索時，仍需對整個標準描述信息庫進行掃描，遍歷每一張圖像的標準描述，才能獲得相同或相似圖像。CN101751439A將聚類思想融入到圖像檢索中，在語義聚類的基礎上進行視覺特征層面上的聚類，CN102402621A將圖像分類技術融入到圖像檢索中，兩次聚類和圖像再分類都會消耗一定的時間，從而降低圖像檢索的速度。由此可見，如何進一步提高圖像檢索的速度是本領域亟需解決的問題。
技術實現思路
本專利技術針對現有圖像檢索方法耗時較多，影響圖像檢索速度的問題，而提供一種基于基準圖像索引的圖像快速檢索方法。該方法先將圖像庫中每張圖像的某一個或多個特征映射到實數軸上，建立索引，檢索時，提取查詢圖像的特征計算索引號，通過二分查找獲得查詢圖像的相似圖像集返回，無須遍歷圖像庫中的每一張圖像；并且，對于動態圖像庫，只需對增量圖像進一步建立索引，有效提高圖像的檢索速度。為了達到上述目的，本專利技術采用如下的技術方案一種基于基準圖像索引的圖像快速檢索方法，所述檢索方法包括圖像索引序列生成和圖像檢索兩部分； 所述圖像索引序列的生成包括以下步驟步驟1，提取圖像庫中圖像的特征；步驟2，從圖像庫中任意選取一張圖像作為基準圖像，通過特征相似度比較方法，計算圖像庫中每張圖像與基準圖像的相似度距離，計算索引號；步驟3，對索引號排序，形成索引序列；所述圖像檢索包括以下步驟步驟4，提取查詢圖像的特征；步驟5，通過圖像特征相似度比較方法，計算查詢圖像與基準圖像的相似度距離，計算索引號；步驟6，基于索引序列，通過二分查找法獲得查詢圖像的相似圖像集返回。在本專利技術的優選實例中，所述步驟I中圖像的特征為顏色、形狀、紋理等特征中任意一種特征或任意多種特征的組合或者全部特征。進一步的，所述步驟I中若提取一個特征，步驟2中所得的相似度距離即為索引號，若步驟I中提取多個特征，則步驟2中對多個相似度距離歸一化，加權相加后的值作為索引號。進一步的，所述步驟4中提取的特征與步驟I中提取的特征一致。進一步的，所述步驟5中計算索引號的方法與步驟2計算索引號的方法一致。進一步的，所述步驟6具體包括以下步驟步驟61，通過二分查找法獲得查詢圖像對應索引號在索引序列中的最相近的索引號4，即索引序列中；步驟62，通過引入一定的偏差ε，將索引序列中區間[dx_ ε，dx+ ε ]所對應的圖像集作為所檢索圖像的相似圖像集；步驟63，計算相似圖像集中每張圖像與查詢圖像的相似度距離；步驟64，對距離值排序，按照順序將相似圖像集中的圖像進行返回。本專利技術提供的圖像檢索方法通過選取基準圖像，使用相似度比較方法形成圖像特征到實數軸的映射，建立索引，在進行圖像檢索時，無需遍歷整個圖像集中的所有圖像，大大降低了需要訪問的圖像數，從而解決了當前海量圖像檢索速度慢的局限性。以下結合附圖和具體實施方式來進一步說明本專利技術。圖I為本專利技術方法的基本流程圖；圖2為本專利技術實施例中查找相似圖集的流程圖。具體實施例方式為了使本專利技術實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本專利技術。本專利技術的目的在于提供基于基準圖像索引的圖像快速檢索方法，該方法通過相似度比較方法形成圖像特征到實數軸的映射，建立索引，降低了需要訪問的圖像數，從而解決了當前圖像檢索速度慢的局限性。·基于上述原理，本專利技術的具體實施如下參見附圖說明圖1，由圖可知，本實例提供的圖像快速檢索方法包括圖像索引序列的生成和圖像檢索兩個部分；其中，圖像索引序列具體通過以下步驟來生成第I步，提取圖像庫中圖像的特征。該步驟中提出的圖像特征可以是顏色、形狀、紋理等圖像特征；或者是顏色、形狀、紋理等特征中任意一個圖像特征；也可以是顏色、形狀、紋理等特征中任意多個圖像特征的組合。對于該步驟中提取圖像特征的方法可采用本領域的常規技術或其改進技術，只要能夠實現圖像特征的正確、快速提取即可。第2步，從圖像庫中任意選取一張圖像作為基準圖像，通過特征相似度比較方法，計算圖像庫中每張圖像與基準圖像的相似度距離，并以此來計算每張圖像的索引號。該步驟在計算圖像索引號時的方法與步驟I中提取的圖像特征相對應若步驟I中只提取一個圖像特征，步驟2中所得的相似度距離即為索引號；若步驟I中提取多個圖像特征，則步驟2中對多個相似度距離歸一化，加權相加后的值作為索引號。由于能夠保證后續圖像檢索時的精確度。第3步，對計算得到的所有圖像索引號進行排序，可采用升序排列，形成從小到大的索引序列。在進行圖像檢索時，其包括以下步驟(為便于敘述和表達，續用上述步驟序號)第4步，提取查詢圖像的特征。該步驟中對于查詢圖像特征的提取，其方法及方式可與步驟I相同，此處不加以贅述。第5步，通過圖像特征相似度比較方法，計算查詢圖像與基準圖像的相似度距離，并以此來計算查詢圖像的索引號。該步驟中進行相似度距離的計算以及查詢圖像索引號的計算采用與步驟2相同的方法，此處不加以贅述。第6步，利用查詢本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于基準圖像索引的圖像快速檢索方法，其特征在于，所述檢索方法包括圖像索引序列生成和圖像檢索兩部分；所述圖像索引序列的生成包括以下步驟：步驟1，提取圖像庫中圖像的特征；步驟2，從圖像庫中任意選取一張圖像作為基準圖像，通過特征相似度比較方法，計算圖像庫中每張圖像與基準圖像的相似度距離，計算索引號；步驟3，對索引號排序，形成索引序列；所述圖像檢索包括以下步驟：步驟4，提取查詢圖像的特征；步驟5，通過圖像特征相似度比較方法，計算查詢圖像與基準圖像的相似度距離，計算索引號；步驟6，基于索引序列，通過二分查找法獲得查詢圖像的相似圖像集返回。

【技術特征摘要】
1.一種基于基準圖像索引的圖像快速檢索方法，其特征在于，所述檢索方法包括圖像索引序列生成和圖像檢索兩部分； 所述圖像索引序列的生成包括以下步驟 步驟1，提取圖像庫中圖像的特征； 步驟2，從圖像庫中任意選取一張圖像作為基準圖像，通過特征相似度比較方法，計算圖像庫中每張圖像與基準圖像的相似度距離，計算索引號； 步驟3，對索引號排序，形成索引序列； 所述圖像檢索包括以下步驟 步驟4，提取查詢圖像的特征； 步驟5，通過圖像特征相似度比較方法，計算查詢圖像與基準圖像的相似度距離，計算索引號； 步驟6，基于索引序列，通過二分查找法獲得查詢圖像的相似圖像集返回。2.根據權利要求I所述的一種基于基準圖像索引的圖像快速檢索方法，其特征在于，所述步驟I中圖像的特征為顏色、形狀、紋理等特征中任意一種特征或任意多種特征的組合或者全部特征。3.根據權利要求I或2所述的一種基于基準圖像索引的圖像快速檢索方法，其特征在于，所述步驟I中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱麗英，胡傳平，何憲英，梅林，齊力，朱興國，賈鳳娟，
申請(專利權)人：公安部第三研究所，
類型：發明
國別省市：