圖像顏色檢索方法和系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種圖像檢索方法和系統(tǒng)，涉及圖像處理領(lǐng)域。該方法包括：對(duì)圖像中像素的HSV顏色空間表示進(jìn)行量化處理，獲得屬于0~N范圍內(nèi)的量化顏色值，其中,對(duì)色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化；統(tǒng)計(jì)圖像像素的量化顏色值的直方圖，用圖像的像素總數(shù)進(jìn)行歸一化處理，獲得圖像的顏色特征向量；將圖像的顏色特征向量與其他圖像的顏色特征向量進(jìn)行比較以確定圖像的相似度。本發(fā)明的方法和系統(tǒng)以圖像量化后的顏色特征向量作為相關(guān)的判斷依據(jù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中提取與查詢(xún)圖像顏色相關(guān)的圖像，使圖像檢索更加智能，顏色相關(guān)圖像的提取結(jié)果也更加準(zhǔn)確。通過(guò)采用離線(xiàn)模塊對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)圖像中的圖像提前進(jìn)行處理，有效地提高了執(zhí)行速度。
【專(zhuān)利說(shuō)明】圖像顏色檢索方法和系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種圖像顏色檢索方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著多媒體技術(shù)、數(shù)字成像技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的快速發(fā)展，以及大容量存儲(chǔ)設(shè)備和數(shù)字化設(shè)備普及應(yīng)用，圖像和視頻數(shù)據(jù)呈現(xiàn)幾何式遞增趨勢(shì)，與此同時(shí)，出現(xiàn)了大容量的圖像/視頻數(shù)據(jù)庫(kù)。但是，數(shù)字成像設(shè)備本身沒(méi)有對(duì)圖像數(shù)據(jù)庫(kù)管理和查詢(xún)功能，如何從浩瀚的圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中迅速、準(zhǔn)確的查找到所需要的數(shù)字圖像已經(jīng)成為近年來(lái)多媒體技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。圖像檢索技術(shù)的研究對(duì)多媒體數(shù)字圖書(shū)館、商標(biāo)版權(quán)管理和衛(wèi)星遙感地理信息系統(tǒng)等多個(gè)研究領(lǐng)域提供了有力的支持。
[0003]早在20世紀(jì)70年代末期，人們就提出了圖像檢索的方法，這種檢索方法是一種基于文本/數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的檢索技術(shù)，通過(guò)對(duì)描述圖像的關(guān)鍵詞或自由文本進(jìn)行檢索。首先需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行文本描述，查詢(xún)的過(guò)程是基于圖像描述文本的準(zhǔn)確匹配或概率匹配。然而，這一圖像檢索方法具有下述難以克服的缺點(diǎn):1)通過(guò)人工進(jìn)行標(biāo)注的手段主觀性很強(qiáng)，同一副圖像不同的人對(duì)其內(nèi)容可能會(huì)有不同的解釋?zhuān)粋€(gè)描述詞匯也可能具有很多種不同的意思，而且不同國(guó)家不同民族很難用一種統(tǒng)一的語(yǔ)言對(duì)圖像進(jìn)行解釋。2)由于數(shù)據(jù)規(guī)模的膨脹而造成人工標(biāo)注的開(kāi)銷(xiāo)越來(lái)越難以承受。3)圖像的內(nèi)容比較豐富，具有“一圖千字”的特點(diǎn)，在一些情況下，用有限的文字根本無(wú)法清楚的表達(dá)圖像本身所表達(dá)的意思，尤其當(dāng)圖像蘊(yùn)涵有某種深層含意的時(shí)候。4)盡管圖像的創(chuàng)建日期、格式信息、分辨率等很多參數(shù)信息，可以在一定程度上被自動(dòng)化提取，并提供一些基本的索引線(xiàn)索，但基于文本內(nèi)容標(biāo)注的方法在對(duì)圖像視覺(jué)特征的相似性檢索上卻難以實(shí)現(xiàn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在問(wèn)題，并因此針對(duì)所述問(wèn)題中的至少一個(gè)問(wèn)題提出了一種新的技術(shù)方案。
[0005]本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于用于快速、準(zhǔn)確地進(jìn)行圖像檢索的技術(shù)方案。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種圖像檢索方法，包括:獲得圖像中像素的色調(diào)、飽和度和亮度HSV顏色空間表示；對(duì)所述圖像中像素的HSV顏色空間表示進(jìn)行量化處理，獲得屬于O、范圍內(nèi)的量化顏色值，N為自然數(shù)，其中，對(duì)色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化；統(tǒng)計(jì)所述圖像像素的量化顏色值的直方圖，用所述圖像的像素總數(shù)進(jìn)行歸一化處理，獲得所述圖像的顏色特征向量；將所述圖像的顏色特征向量與其他圖像的顏色特征向量進(jìn)行比較以確定圖像的相似度。
[0007]可選地，對(duì)色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化包括:在色調(diào)的交界處設(shè)置過(guò)渡區(qū)，如果色調(diào)值落在所述過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則將所述色調(diào)值量化為與所述過(guò)渡區(qū)相關(guān)的色彩量化值的加權(quán)和，如果所述色調(diào)值沒(méi)有落在所述過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則對(duì)所述色調(diào)值直接量化。
[0008]可選地，對(duì)色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化包括:設(shè)置色調(diào)的多個(gè)量化邊界；在所述量化邊界的兩邊設(shè)置量化邊界過(guò)渡區(qū)，所述過(guò)渡區(qū)的大小和兩個(gè)相鄰量化邊界之間的范圍大小成正比；獲取所述過(guò)渡區(qū)的隸屬度函數(shù)，根據(jù)嶺型分布，求得色調(diào)值屬于過(guò)渡區(qū)的隸屬度函數(shù)值；如果像素點(diǎn)的色調(diào)值落在所述過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則把所述像素點(diǎn)的色調(diào)值量化為與該過(guò)渡區(qū)相關(guān)的兩個(gè)色彩量化值的加權(quán)和，加權(quán)值為隸屬度函數(shù)值；如果像素點(diǎn)的色調(diào)值落在過(guò)渡區(qū)外，則根據(jù)色調(diào)值確定對(duì)應(yīng)的量化值。
[0009]可選地，N為36，所述量化邊界包括22、45、70、155、186、278、330。
[0010]可選地，該方法還包括:將所述圖像的像素由RGB顏色空間表示轉(zhuǎn)換為HSV顏色空間表示，其中，色調(diào)的取值范圍為O到360，飽和度的取值范圍為O到I，亮度的取值范圍為O到I。
[0011]可選地，對(duì)所述圖像中像素的HSV顏色空間表示進(jìn)行量化處理獲得屬于(Tn范圍內(nèi)的量化顏色值包括:若像素點(diǎn)的亮度值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為O ;若像素點(diǎn)的亮度值大于等于0.8，飽和度的值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為7 ;若像素點(diǎn)的亮度值在0.2和0.8之間，飽和度s的值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為亮度值的10倍減I并向下取整后的值；若像素點(diǎn)的亮度值大于等于0.2，飽和度的值大于等于
0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值由像素點(diǎn)的亮度值、飽和度值和色調(diào)值的量化值加權(quán)獲得。
[0012]可選地，若像素點(diǎn)的亮度值大于等于0.2，飽和度的值大于等于0.2、像素點(diǎn)的量化顏色值由像素點(diǎn)的亮度值、飽和度值和色調(diào)值的量化值加權(quán)獲得包括:若像素點(diǎn)的亮度值在0.2和0.7之間，則像素點(diǎn)的亮度值的量化值為O ;若亮度V的值在0.7和I之間，則像素點(diǎn)的亮度值的量化值為I ;若像素點(diǎn)的飽和度值在0.2和0.65之間，則像素點(diǎn)的飽和度值的量化值為O ;若像素點(diǎn)的飽和度值在0.65和I之間，則像素點(diǎn)的飽和度值的量化值為I ;對(duì)像素點(diǎn)的色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化處理；像素點(diǎn)的量化顏色值由像素點(diǎn)的色調(diào)值、飽和度值、和亮度值的量化值加權(quán)得到:I=4H+2S+V+8，其中，I為量化顏色值，H為色調(diào)，S為飽和度，V為亮度。
[0013]可選地，將所述圖像的顏色特征向量與其他圖像的顏色特征向量進(jìn)行比較以確定相似圖像包括:將所述圖像的顏色特征向量與其他圖像的顏色特征向量進(jìn)行比較，根據(jù)顏色特征向量間的絕對(duì)值距離或者歐氏距離計(jì)算所述圖像和其他圖像的相似度。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種圖像檢索系統(tǒng)，包括:顏色空間表示獲取模塊，用于獲得圖像中像素的色調(diào)、飽和度和亮度HSV顏色空間表示；顏色空間表示量化模塊，用于對(duì)所述圖像中像素的HSV顏色空間表示進(jìn)行量化處理，獲得屬于(Tn范圍內(nèi)的量化顏色值，N為自然數(shù)，其中，對(duì)色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化；顏色特征向量獲取模塊，用于統(tǒng)計(jì)所述圖像像素的量化顏色值的直方圖，用所述圖像的像素總數(shù)進(jìn)行歸一化處理，獲得所述圖像的顏色特征向量；顏色特征向量比較模塊，用于將所述圖像的顏色特征向量與其他圖像的顏色特征向量進(jìn)行比較以確定圖像的相似度。
[0015]可選地，所述顏色空間表示量化模塊包括:亮度量化單元，用于對(duì)亮度值進(jìn)行量化獲得亮度量化值；飽和度量化單元，用于對(duì)飽和度值進(jìn)行量化獲得飽和度量化值；色調(diào)量化單元，用于對(duì)色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化獲得色調(diào)量化值；量化顏色值確定單元，用于根據(jù)像素的亮度值、飽和度值以及所述亮度量化值、飽和度量化值和色調(diào)量化值確定屬于(Tn范圍內(nèi)的像素的量化顏色值。
[0016]可選地，色調(diào)量化單元在色調(diào)的交界處設(shè)置過(guò)渡區(qū)，如果色調(diào)值落在所述過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則將所述色調(diào)值量化為與所述過(guò)渡區(qū)相關(guān)的色彩量化值的加權(quán)和，如果所述色調(diào)值沒(méi)有落在所述過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則對(duì)所述色調(diào)值直接量化。
[0017]可選地，色調(diào)量化單元用于設(shè)置色調(diào)的多個(gè)量化邊界；在所述量化邊界的兩邊設(shè)置量化邊界過(guò)渡區(qū)，所述過(guò)渡區(qū)的大小和兩個(gè)相鄰量化邊界之間的范圍大小成正比；獲取所述過(guò)渡區(qū)的隸屬度函數(shù)，根據(jù)嶺型分布，求得色調(diào)值屬于過(guò)渡區(qū)的隸屬度函數(shù)值；如果像素點(diǎn)的色調(diào)值落在所述過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則把所述像素點(diǎn)的色調(diào)值量化為與該過(guò)渡區(qū)相關(guān)的兩個(gè)色彩量化值的加權(quán)和，加權(quán)值為隸屬度函數(shù)值；如果像素點(diǎn)的色調(diào)值落在過(guò)渡區(qū)外，則直接根據(jù)色調(diào)值確定對(duì)應(yīng)的量化值。
[0018]可選地，N為36，所述量化邊界包括22、45、70、155、186、278、330。
[0019]可選地，量化顏色值確定單元判斷若像素點(diǎn)的亮度值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為O ;若像素點(diǎn)的亮度值大于0.8，飽和度的值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為7 ;若像素點(diǎn)的亮度值在0.2和0.8之間，飽和度的值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為亮度值的10倍減I并向下取整后的值；若像素點(diǎn)的亮度值大于等于0.2，飽和度的值大于等于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值由所述亮度量化單元獲得像素點(diǎn)的亮度量化值、所述飽和度量化單元獲得飽和度量化值和所述色調(diào)量化單元獲得的色調(diào)量化值的加權(quán)獲得像素點(diǎn)的量化顏色值。
[0020]可選地，若像素點(diǎn)的亮度值大于等于0.2，飽和度s的值大于等于0.2，則所述亮度量化單元判斷若像素點(diǎn)的亮度值在0.2和0.7之間，則像素點(diǎn)的亮度值的量化值為0，若亮度V的值在0.7和I之間，則像素點(diǎn)的亮度值的量化值為I ;所述飽和度量化單元判斷若像素點(diǎn)的飽和度值在0.2和0.65之間，則像素點(diǎn)的飽和度值的量化值為0，若像素點(diǎn)的飽和度值在0.65和I之間，則像素點(diǎn)的飽和度值的量化值為I ;所述色調(diào)量化單元對(duì)像素點(diǎn)的色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化處理。
[0021]可選地，顏色空間表示獲取模塊，將所述圖像的像素由RGB顏色空間表示轉(zhuǎn)換為HSV顏色空間表示，其中，色調(diào)的取值范圍為O到360，飽和度的取值范圍為O到I，亮度的取值范圍為O到I。
[0022]可選地，顏色特征向量比較模塊將所述圖像的顏色特征向量與其他圖像的顏色特征向量進(jìn)行比較，根據(jù)顏色特征向量間的絕對(duì)值距離或者歐氏距離計(jì)算所述圖像和其他圖像的相似度。。
[0023]本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于，以圖像量化后的顏色特征向量作為圖像相似度的判斷標(biāo)準(zhǔn)，直接利用了圖像的內(nèi)容信息，無(wú)需人工對(duì)圖像進(jìn)行描述，使圖像檢索更加快速，顏色相關(guān)圖像的提取結(jié)果也更加準(zhǔn)確。
[0024]通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0025]構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分的附圖描述了本發(fā)明的實(shí)施例，并且連同說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0026]參照附圖，根據(jù)下面的詳細(xì)描述，可以更加清楚地理解本發(fā)明，其中:
[0027]圖1示出本發(fā)明的圖像檢索方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。[0028]圖2示出本發(fā)明的圖像檢索系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的總體結(jié)構(gòu)及工作流程圖。
[0029]圖3示出本發(fā)明的顏色空間轉(zhuǎn)換的一個(gè)例子的流程圖。
[0030]圖4示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中顏色量化主流程圖。
[0031]圖5示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中彩色區(qū)域量化流程圖。
[0032]圖6示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中色調(diào)模糊量化流程圖。
[0033]圖7示出本發(fā)明的圖像檢索系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
[0034]圖8示出本發(fā)明的圖像檢索系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]現(xiàn)在將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例。應(yīng)注意到:除非另外具體說(shuō)明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。
[0036]同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。
[0037]以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說(shuō)明性的，決不作為對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制。
[0038]對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說(shuō)明書(shū)的一部分。
[0039]在這里示出和討論的所有示例`中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。
[0040]應(yīng)注意到:相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類(lèi)似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。
[0041]圖1示出本發(fā)明的圖像檢索方法的一個(gè)實(shí)施例的流程圖。
[0042]如圖1所示,步驟102,獲得圖像中像素的色調(diào)(Hue) h、飽和度(Saturation) s和亮度(Value)v的HSV顏色空間表示。圖像的顏色空間有很多種，例如RGB、YIQ、YUV、YCbCr、YES，還有面向色調(diào)的由顏色心理三屬性表示的顏色空間HIS、HSV、HSL、HSB、TSL等。HSV顏色空間表示采用色調(diào)H、飽和度S和亮度V分離的方式實(shí)現(xiàn)了對(duì)顏色的定量描述，更為準(zhǔn)確地反映了人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)對(duì)色彩的理解方式，對(duì)圖像區(qū)分度較好。對(duì)于通過(guò)其他顏色空間表示的圖像，可以通過(guò)各個(gè)顏色空間間的轉(zhuǎn)換公式轉(zhuǎn)換為HSV。具體的轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)可以參見(jiàn)相關(guān)技術(shù)文獻(xiàn)的介紹，為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)在此不進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0043]步驟104,對(duì)圖像中像素的HSV顏色空間表示進(jìn)行量化處理,獲得屬于0-Ν范圍內(nèi)的量化顏色值，N為自然數(shù)，其中，對(duì)色調(diào)h進(jìn)行非均勻模糊量化。通過(guò)量化處理，減小圖像像素的維度表示，便于后續(xù)比較處理。N例如取36、48、64、108、128、256 等多種選擇。
[0044]步驟106，統(tǒng)計(jì)圖像像素的量化顏色值的直方圖，用圖像的像素總數(shù)進(jìn)行歸一化處理，獲得圖像的顏色特征向量。將通過(guò)上述處理獲得的特征向量作為該圖像的特征表示。
[0045]步驟108，將圖像的顏色特征向量與其他圖像的顏色特征向量進(jìn)行比較以確定圖像的相似度。例如，可以采用顏色特征向量間的歐式距離等方式來(lái)表示兩個(gè)圖像間的相似度，也可以采用絕對(duì)值距離作為計(jì)算相關(guān)性的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算圖像的顏色相關(guān)性。
[0046]上述實(shí)施例中，以圖像量化后的顏色特征向量作為相關(guān)的判斷標(biāo)準(zhǔn)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中提取與查詢(xún)圖像顏色相關(guān)的圖像。直接利用了圖像的內(nèi)容信息，無(wú)需人工對(duì)圖像進(jìn)行描述，使圖像檢索系統(tǒng)更加智能，顏色相關(guān)圖像的提取結(jié)果也更加準(zhǔn)確。采用模糊量化的方式對(duì)色調(diào)h進(jìn)行量化處理，充分考慮到色調(diào)h量化邊界附近處顏色的相似性和連續(xù)性，減少量化誤差。
[0047]圖2示出本發(fā)明的圖像檢索系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的工作流程圖。在該實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括離線(xiàn)處理模塊21和在線(xiàn)處理兩個(gè)模塊22。
[0048]其中，離線(xiàn)處理模塊21負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像進(jìn)行處理，為數(shù)據(jù)庫(kù)中的每一幅圖像產(chǎn)生相應(yīng)的顏色特征描述向量，將圖像的顏色特征描述向量和圖像一起對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中。進(jìn)行后續(xù)的特征比較時(shí)可以直接導(dǎo)入圖像的顏色特征向量，無(wú)需對(duì)圖像進(jìn)行特征向量提取的重復(fù)處理，以提高系統(tǒng)的執(zhí)行速度。離線(xiàn)處理模塊21的工作流程包括數(shù)據(jù)庫(kù)圖像讀取211a、圖像顏色空間轉(zhuǎn)換212a、顏色模糊量化處理213a、顏色特征描述214a并生成顏色特征向量文件。具體介紹如下:
[0049]步驟211a，數(shù)據(jù)庫(kù)圖像讀取。獲取數(shù)據(jù)庫(kù)中圖像的名稱(chēng)，形成圖像名稱(chēng)列表?？梢杂?jì)算數(shù)據(jù)庫(kù)中所包含圖像的總數(shù)M，并使用I~M分別標(biāo)記數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像，也可以根據(jù)圖像其他唯一標(biāo)識(shí)來(lái)表示各個(gè)圖像。根據(jù)標(biāo)記號(hào)，依次將數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像讀入離線(xiàn)處理模塊。讀入的圖像在系統(tǒng)中例如使用RGB顏色空間表示。
[0050]步驟212a，圖像顏色空間轉(zhuǎn)換。相比RGB顏色空間，HSV可以更好的數(shù)字化處理顏色。在進(jìn)行量化之前先對(duì)圖像進(jìn)行顏色空間轉(zhuǎn)換，由RGB空間轉(zhuǎn)換到HSV空間。圖像顏色空間轉(zhuǎn)換完成之后，圖像的每一個(gè)像素點(diǎn)使用色調(diào)h、飽和度s和亮度V進(jìn)行表示，其中h的取值范圍為O到360，s的取值范圍為O到1，V的取值范圍為O到I。
[0051]步驟213a，顏色模糊量化處理。彩色圖像的顏色是非常豐富的，一幅真彩圖像例如可以具有256*256*256種不同的顏色，直接進(jìn)行顏色比對(duì)時(shí)計(jì)算量非常大?？紤]到人眼對(duì)顏色的分辨率是有限的，即在某個(gè)范圍內(nèi)，人眼對(duì)顏色的變化不敏感甚至無(wú)法覺(jué)察，可以使用顏色量化的方式減少顏色總數(shù)，從而減少顏色特征的維數(shù)，縮短顏色比對(duì)的計(jì)算時(shí)間。一般而言，在視覺(jué)特征中，顏色之間的差異主要由顏色色調(diào)的差異所體現(xiàn)。為減少計(jì)算復(fù)雜度，在進(jìn)行顏色量化時(shí)只對(duì)色調(diào)h分量進(jìn)行模糊量化，s和V分量采用直接量化的方式進(jìn)行處理。所謂的模糊量化就是在色調(diào)的交界處設(shè)置過(guò)渡區(qū)，對(duì)于給定的h值，如果落在過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則認(rèn)為該像素的顏色量化存在模糊性，就把其量化為與該過(guò)渡區(qū)相關(guān)的幾個(gè)色彩量化值的加權(quán)和，而對(duì)于沒(méi)有落在過(guò)渡區(qū)內(nèi)的像素則采用直接量化的方法進(jìn)行量化。在對(duì)圖像進(jìn)行顏色模糊量化處理之后，每一個(gè)像素點(diǎn)量化后顏色值的取值范圍在0-Ν-1之間。
[0052]步驟214a，顏色特征描述。統(tǒng)計(jì)量化圖像中的顏色值分別為O到N — I的像素?cái)?shù)量，并用圖像的像素總數(shù)進(jìn)行歸一化處理，便形成了該圖像的N維顏色特征描述向量。
[0053]數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像經(jīng)上述步驟處理完成之后，將所形成的圖像顏色特征描述向量和圖像的名稱(chēng)一起保存到數(shù)據(jù)庫(kù)圖像顏色特征描述向量文件，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中所有的圖像完成處理。離線(xiàn)處理模塊負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像進(jìn)行處理，為數(shù)據(jù)庫(kù)中的每一幅圖像產(chǎn)生相應(yīng)的顏色特征描述向量，將顏色特征描述向量和圖像一起對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中。進(jìn)行后續(xù)的特征比較時(shí)可以直接導(dǎo)入圖像的顏色特征向量，無(wú)需對(duì)圖像進(jìn)行在線(xiàn)處理，以提高系統(tǒng)的執(zhí)行速度。
[0054]在線(xiàn)處理模塊22負(fù)責(zé)從終端獲取查詢(xún)圖像，對(duì)查詢(xún)圖像進(jìn)行處理之后形成顏色特征描述向量，與數(shù)據(jù)庫(kù)中圖像的顏色特征向量進(jìn)行比對(duì)，從數(shù)據(jù)庫(kù)中選取與查詢(xún)圖像顏色相似性最高的圖像，并將最終結(jié)果顯示到終端。線(xiàn)處理模塊22工作流程包括查詢(xún)圖像獲取21 Ib、圖像顏色空間轉(zhuǎn)換212b、顏色模糊量化處理213b、顏色特征描述214b、特征比較215和提取結(jié)果顯示216，詳細(xì)介紹如下:
[0055]步驟211b，查詢(xún)圖像獲取。從終端獲取圖像，讀入在線(xiàn)處理模塊。讀入的圖像在系統(tǒng)中例如使用RGB顏色空間進(jìn)行表示的。
[0056]步驟212b，圖像顏色空間轉(zhuǎn)換，由RGB空間轉(zhuǎn)換到HSV空間。圖像顏色空間轉(zhuǎn)換完成之后，圖像的每一個(gè)像素點(diǎn)使用色調(diào)h、飽和度s和亮度V進(jìn)行表示，其中h的取值范圍為O到360，s的取值范圍為O到1，V的取值范圍為O到I。
[0057]步驟213b，顏色模糊量化處理。根據(jù)HSV顏色空間的色彩屬性，對(duì)色調(diào)h分量進(jìn)行模糊量化，s和V分量采用直接量化的方式進(jìn)行處理。在對(duì)圖像進(jìn)行顏色模糊量化處理之后，每一個(gè)像素點(diǎn)量化后顏色值的取值范圍在0-Ν-1之間。
[0058]步驟214b，顏色特征描述。統(tǒng)計(jì)量化圖像中的顏色值分別為O到N-1的像素?cái)?shù)量，并用圖像的像素總數(shù)進(jìn)行歸一化處理，形成N維的查詢(xún)圖像顏色特征描述向量。
[0059]步驟215，特征比較。讀入離線(xiàn)模塊中生成的數(shù)據(jù)庫(kù)圖像顏色特征描述向量文件，使用獲得的查詢(xún)圖像顏色特征描述向量與所述文件進(jìn)行比較，采用絕對(duì)值距離作為計(jì)算相關(guān)性的標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算查詢(xún)圖像和數(shù)據(jù)庫(kù)中每一幅圖像的顏色相關(guān)性。
[0060]步驟216，提取顏色相關(guān)圖像，進(jìn)行結(jié)果顯示。對(duì)步驟215中得到的查詢(xún)圖像和數(shù)據(jù)庫(kù)中每一幅圖像的顏色相關(guān)性從大到小進(jìn)行排序，選取相關(guān)性最高的前幾幅圖像，并在數(shù)據(jù)庫(kù)圖像顏色特征描述向量文件中獲取這些圖像的名稱(chēng)。根據(jù)名稱(chēng)，從數(shù)據(jù)庫(kù)中調(diào)取相應(yīng)的圖像并發(fā)送到終端進(jìn)行提取結(jié)果顯示。
[0061]上述實(shí)施例中，系統(tǒng)通過(guò)離線(xiàn)處理模塊對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)圖像中的圖像進(jìn)行處理，為數(shù)據(jù)庫(kù)中的每一幅圖像生成對(duì)應(yīng)的顏色特征描述向量，并將該向量和圖像的名稱(chēng)一起保存到數(shù)據(jù)庫(kù)圖像顏色特征描述向量文件中。當(dāng)使用查詢(xún)圖像進(jìn)行顏色相關(guān)圖像提取操作時(shí)，可以直接讀入數(shù)據(jù)庫(kù)圖像顏色特征描述向量文件進(jìn)行特征對(duì)比，無(wú)需對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)圖像進(jìn)行在線(xiàn)處理，可以有效地提高系統(tǒng)的執(zhí)行速度。
[0062]在一個(gè)實(shí)施例中，在HSV顏色空間中將彩色圖像量化為36種顏色值，并利用模糊控制消除由邊界不連續(xù)性造成的量化誤差，統(tǒng)計(jì)圖像量化后的顏色直方圖，作為顏色特征從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取與查詢(xún)圖像顏色相關(guān)的圖像。
[0063]下面結(jié)合圖3至圖6為例介紹其中的主要步驟。
[0064]圖3示出本發(fā)明的顏色空間轉(zhuǎn)換的一個(gè)例子的流程圖，轉(zhuǎn)換的主要步驟如下:
[0065]步驟3a，亮度V的轉(zhuǎn)換。對(duì)像素點(diǎn)R、G、B三個(gè)通道的值進(jìn)行比較，選取三個(gè)通道中的最大值，使用255作為亮度的歸一化參數(shù)進(jìn)行歸一計(jì)算，即可得到HSV空間中亮度V的值，其取值范圍在O到I之間。
[0066]步驟3b，飽和度s的轉(zhuǎn)換。在圖像中，對(duì)每一個(gè)像素點(diǎn)分別計(jì)算其R、G、B三個(gè)通道值的和，選取和的最大值作為飽和度的歸一化參數(shù)。在計(jì)算單個(gè)像素點(diǎn)的飽和度s時(shí)，選取該像素點(diǎn)R、G、B三個(gè)通道值中的最大值和最小值，對(duì)它們的差使用上述歸一化參數(shù)進(jìn)行歸一計(jì)算，即可得到HSV空間中飽和度s的值，其取值范圍在O到I之間。
[0067]步驟3c，色調(diào)h的轉(zhuǎn)換。HSV空間中色調(diào)h的值是一個(gè)取值范圍在O到360之間的角度，通過(guò)對(duì)由R、G、B三個(gè)通道值構(gòu)成的參數(shù)進(jìn)行反余弦計(jì)算而得出。如果像素點(diǎn)的B通道值小于等于G通道值，直接對(duì)該參數(shù)進(jìn)行反余弦計(jì)算即可得到HSV空間中色調(diào)h的值。如果像素點(diǎn)的B通道值大于G通道值，則需要用360減去進(jìn)行反余弦計(jì)算的結(jié)果才可得到HSV空間中色調(diào)h的值。
[0068]需要指出，步驟3a、3b、和3c可以順序執(zhí)行或者并行處理，各個(gè)步驟之間的順序也不作限制。
[0069]彩色圖像的顏色是非常豐富的，一幅真彩圖像就可以具有256*256*256種不同的顏色，直接進(jìn)行顏色比對(duì)時(shí)計(jì)算量非常大?？紤]到人眼對(duì)顏色的分辨率是有限的，即在某個(gè)范圍內(nèi)，人眼對(duì)顏色的變化不敏感甚至無(wú)法覺(jué)察，可以使用顏色量化的方式減少顏色總數(shù)，從而減少顏色特征的維數(shù)，縮短顏色比對(duì)的計(jì)算時(shí)間。一般而言，在視覺(jué)特征中，顏色之間的差異主要由顏色色調(diào)的差異所體現(xiàn)。為減少計(jì)算復(fù)雜度，在進(jìn)行顏色量化時(shí)只對(duì)色調(diào)h分量進(jìn)行模糊量化，s和V分量采用直接量化的方式進(jìn)行處理。
[0070]圖4示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中顏色量化主流程圖，顏色量化的主要步驟如下:
[0071]步驟401，判斷亮度V的值是否小于0.2 ;如果亮度V的值小于0.2，則表示該像素點(diǎn)顏色的亮度非常低，在此區(qū)間內(nèi)的像素點(diǎn)處于黑色區(qū)域，量化后的顏色值I用O表示(步驟402);如果亮度V的值大于等于0.2，則繼續(xù)步驟403。
[0072]步驟403，判斷飽和度s是否小于0.2 ;如果飽和度s的值大于等于0.2，表示在此區(qū)間內(nèi)的像素點(diǎn)處于彩色區(qū)域，量化后的顏色值I由下述亮度V、飽和度s和色調(diào)h的量化值加權(quán)得出(步驟407)，稍后參考圖5具體介紹彩色區(qū)域中量化顏色值的獲得。如果飽和度s的值小于0.2，則繼續(xù)步驟404。
[0073]步驟404,判斷亮度V的值是否小于0.8 ;如果亮度V的值小于0.8,則表示在此區(qū)間內(nèi)的像素點(diǎn)處于灰色區(qū)域，而且亮度V越大，灰色越淺，量化后的顏色值I由亮度V的10倍減I并向下取整后的值進(jìn)行表示(步驟405);如果亮度V的值大于0.8，表示在此區(qū)間內(nèi)的像素點(diǎn)處于白色區(qū)域，量化后的顏色`值I用7表示(步驟406)。圖5介紹了彩色區(qū)域量化一個(gè)例子的流程圖。
[0074]如圖5所示，步驟501，亮度量化。若亮度V的值在0.2和0.7之間，則其量化值為
O;若亮度V的值在0.7和I之間，則其量化值為I。
[0075]步驟502，飽和度量化。若飽和度s的值在0.2和0.65之間，則其量化值為O ;若飽和度s的值在0.65和I之間，則其量化值為I。
[0076]步驟503，色調(diào)量化。由于一般顏色空間對(duì)人眼感知來(lái)說(shuō)并不均勻，為了能夠更好的符合人眼視覺(jué)感受，對(duì)色調(diào)h分量進(jìn)行的量化采用非均勻模糊量化，稍后結(jié)合圖6詳細(xì)介紹色調(diào)h分量量化的一種具體實(shí)現(xiàn)。
[0077]步驟504，量化顏色值I由h、S、V的量化值加權(quán)得到:
[0078]I=4H+2S+V+8 (I)
[0079]其中，I為量化顏色值，H為色調(diào)的量化值，S為飽和度的量化值，V為亮度的量化值。
[0080]圖6介紹了色調(diào)模糊量化的一個(gè)例子的流程圖，該例子中，量化顏色值取值0-35。具體的步驟如下:
[0081]步驟601，設(shè)置量化邊界:選取22、45、70、155、186、278、330作為色調(diào)h的量化邊界。
[0082]步驟602，設(shè)置量化邊界過(guò)渡區(qū):在選取的量化邊界的兩邊設(shè)置量化邊界過(guò)渡區(qū)。過(guò)渡區(qū)的大小和兩個(gè)相鄰量化邊界之間的范圍大小成正比。
[0083]步驟603，獲取過(guò)渡區(qū)隸屬度函數(shù):根據(jù)嶺型分布，求得色調(diào)h屬于過(guò)渡區(qū)的隸屬度函數(shù)。在邊界處的色調(diào)h對(duì)于相鄰兩區(qū)的隸屬度函數(shù)都是0.5。
[0084]步驟604，判斷像素點(diǎn)的色調(diào)h值是否落在過(guò)渡區(qū)內(nèi)？如果是，則，繼續(xù)步驟605，否則，繼續(xù)步驟606。 [0085]步驟605，若像素點(diǎn)的色調(diào)h值落在過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則認(rèn)為該像素的顏色量化存在模糊性，就把其量化為與該過(guò)渡區(qū)相關(guān)的兩個(gè)色彩量化值的加權(quán)和，加權(quán)值即為步驟603中求得的隸屬度函數(shù)值。這樣邊界兩邊的量化值都對(duì)當(dāng)前量化值產(chǎn)生了影響。
[0086]步驟606，若像素點(diǎn)的色調(diào)h值落在過(guò)渡區(qū)外，則認(rèn)為該像素的顏色量化不存在模糊性，直接根據(jù)色調(diào)h的值找到對(duì)應(yīng)的量化值即可。
[0087]在對(duì)圖像進(jìn)行顏色模糊量化處理之后，每一個(gè)像素點(diǎn)量化后顏色值的取值范圍在0-35之間。統(tǒng)計(jì)量化圖像中的顏色值分別為O到35的像素?cái)?shù)量，并用圖像的像素總數(shù)進(jìn)行歸一化處理，便形成了該圖像的36維顏色特征描述向量。
[0088]上述實(shí)施例中提供一種使用模糊量化處理過(guò)的顏色特征進(jìn)行相關(guān)圖像提取的方法，克服基于文本標(biāo)注的圖像檢索技術(shù)的缺點(diǎn)和不足，用于幫助人們快速、準(zhǔn)確的從大容量圖像庫(kù)中提取與查詢(xún)圖像顏色相關(guān)的圖像。
[0089]圖7示出本發(fā)明的圖像檢索系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。如圖7所示，該圖像檢索系統(tǒng)包括:顏色空間表示獲取模塊71，用于獲得圖像中像素的色調(diào)、飽和度和亮度的HSV顏色空間表示；顏色空間表示量化模塊72，用于對(duì)圖像中像素的HSV顏色空間表示進(jìn)行量化處理，獲得屬于0-Ν范圍內(nèi)的量化顏色值，N為自然數(shù)，其中，對(duì)色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化；顏色特征向量獲取模塊73，用于統(tǒng)計(jì)圖像像素的量化顏色值的直方圖，用圖像的像素總數(shù)進(jìn)行歸一化處理，獲得圖像的顏色特征向量；顏色特征向量比較模塊74，用于將圖像的顏色特征向量與其他圖像的顏色特征向量進(jìn)行比較以確定圖像的相似度。在一個(gè)實(shí)施例中，顏色空間表示獲取模塊，將圖像的像素由RGB顏色空間表示轉(zhuǎn)換為HSV顏色空間表示，其中，色調(diào)的取值范圍為O到360，飽和度的取值范圍為O到I，亮度的取值范圍為O到I。
[0090]圖8示出本發(fā)明的圖像檢索系統(tǒng)的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。在該實(shí)施例中，顏色空間表示量化模塊82包括:亮度量化單元822，用于對(duì)亮度值進(jìn)行量化獲得亮度量化值；飽和度量化單元823，用于對(duì)飽和度值進(jìn)行量化獲得飽和度量化值；色調(diào)量化單元824，用于對(duì)色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化獲得色調(diào)量化值；量化顏色值確定單元821，用于根據(jù)像素的亮度值、飽和度值以及亮度量化值、飽和度量化值和色調(diào)量化值確定屬于0-Ν范圍內(nèi)的像素的量化顏色值。
[0091]在一個(gè)實(shí)施例中，色調(diào)量化單元在色調(diào)的交界處設(shè)置過(guò)渡區(qū)，如果色調(diào)值落在過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則將色調(diào)值量化為與過(guò)渡區(qū)相關(guān)的色彩量化值的加權(quán)和，如果色調(diào)值沒(méi)有落在過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則對(duì)色調(diào)值直接量化。例如，色調(diào)量化單元用于設(shè)置色調(diào)的多個(gè)量化邊界；在量化邊界的兩邊設(shè)置量化邊界過(guò)渡區(qū)，過(guò)渡區(qū)的大小和兩個(gè)相鄰量化邊界之間的范圍大小成正比；獲取過(guò)渡區(qū)的隸屬度函數(shù)，根據(jù)嶺型分布，求得色調(diào)值屬于過(guò)渡區(qū)的隸屬度函數(shù)值；如果像素點(diǎn)的色調(diào)值落在過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則把像素點(diǎn)的色調(diào)值量化為與該過(guò)渡區(qū)相關(guān)的兩個(gè)色彩量化值的加權(quán)和，加權(quán)值為隸屬度函數(shù)值；如果像素點(diǎn)的色調(diào)值落在過(guò)渡區(qū)外，則直接根據(jù)色調(diào)值確定對(duì)應(yīng)的量化值。在一個(gè)實(shí)施例中，N為36，量化邊界包括22、45、70、155、186、278,330ο
[0092]在一個(gè)實(shí)施例中，量化顏色值確定單元判斷若像素點(diǎn)的亮度值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為O ;若像素點(diǎn)的亮度值大于等于0.8，飽和度的值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為7 ;若像素點(diǎn)的亮度值在0.2和0.8之間，飽和度的值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為亮度值的10倍減I并向下取整后的值；若像素點(diǎn)的亮度值大于等于
0.2，飽和度s的值大于等于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值由亮度量化單元獲得像素點(diǎn)的亮度量化值、飽和度量化單元獲得飽和度量化值和色調(diào)量化單元獲得的色調(diào)量化值的加權(quán)獲得像素點(diǎn)的量化顏色值。若像素點(diǎn)的亮度值大于等于0.2，飽和度的值大于等于0.2，則亮度量化單元判斷若像素點(diǎn)的亮度值在0.2和0.7之間，則像素點(diǎn)的亮度值的量化值為0，若亮度V的值在0.7和I之間，則像素點(diǎn)的亮度值的量化值為I ;飽和度量化單元判斷若像素點(diǎn)的飽和度值在0.2和0.65之間，則像素點(diǎn)的飽和度值的量化值為0，若像素點(diǎn)的飽和度值在0.65和I之間，則像素點(diǎn)的飽和度值的量化值為I ;色調(diào)量化單元對(duì)像素點(diǎn)的色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化處理。
[0093]本發(fā)明的實(shí)施例以圖像量化后的顏色特征向量作為相關(guān)的判斷依據(jù)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中提取與查詢(xún)圖像顏色相關(guān)的圖像，使圖像檢索系統(tǒng)更加智能，顏色相關(guān)圖像的提取結(jié)果也更加準(zhǔn)確。通過(guò)采用離線(xiàn)模塊對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)圖像中的圖像提前進(jìn)行處理，有效地提高了執(zhí)行速度。
[0094]至此，已經(jīng)詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明的圖像檢索方法和系統(tǒng)。為了避免遮蔽本發(fā)明的構(gòu)思，沒(méi)有描述本領(lǐng)域所公知的一些細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)上面的描述，完全可以明白如何實(shí)施這里公開(kāi)的技術(shù)方案。
[0095]可能以許多方式來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。例如，可通過(guò)軟件、硬件、固件或者軟件、硬件、固件的任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法和系統(tǒng)。用于方法的步驟的上述順序僅是為了進(jìn)行說(shuō)明，本發(fā)明的方法的步驟不限于以上具體描述的順序，除非以其它方式特別說(shuō)明。此外，在一些實(shí)施例中，還可將本發(fā)明實(shí)施為記錄在記錄介質(zhì)中的程序，這些程序包括用于實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的方法的機(jī)器可讀指令。因而，本發(fā)明還覆蓋存儲(chǔ)用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法的程序的記錄介質(zhì)。
[0096]雖然已經(jīng)通過(guò)示例對(duì)本發(fā)明的一些特定實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，以上示例僅是為了進(jìn)行說(shuō)明，而不是為了限制本發(fā)明的范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，可在不脫離本發(fā)明的范圍和精神的情況下，對(duì)以上實(shí)施例進(jìn)行修改。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種圖像檢索方法，其特征在于，包括: 獲得圖像中像素的色調(diào)、飽和度和亮度HSV顏色空間表示； 對(duì)所述圖像中像素的HSV顏色空間表示進(jìn)行量化處理，獲得屬于(Tn范圍內(nèi)的量化顏色值，N為自然數(shù)，其中，對(duì)色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化； 統(tǒng)計(jì)所述圖像像素的量化顏色值的直方圖，用所述圖像的像素總數(shù)進(jìn)行歸一化處理，獲得所述圖像的顏色特征向量； 將所述圖像的顏色特征向量與其他圖像的顏色特征向量進(jìn)行比較以確定圖像的相似度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化包括: 在色調(diào)的交界處設(shè)置過(guò)渡區(qū)，如果色調(diào)值落在所述過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則將所述色調(diào)值量化為 與所述過(guò)渡區(qū)相關(guān)的色彩量化值的加權(quán)和，如果所述色調(diào)值沒(méi)有落在所述過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則對(duì)所述色調(diào)值直接量化。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述對(duì)色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化包括: 設(shè)置色調(diào)的多個(gè)量化邊界； 在所述量化邊界的兩邊設(shè)置量化邊界過(guò)渡區(qū)，所述過(guò)渡區(qū)的大小和兩個(gè)相鄰量化邊界之間的范圍大小成正比； 獲取所述過(guò)渡區(qū)的隸屬度函數(shù)，根據(jù)嶺型分布，求得色調(diào)值屬于過(guò)渡區(qū)的隸屬度函數(shù)值； 如果像素點(diǎn)的色調(diào)值落在所述過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則把所述像素點(diǎn)的色調(diào)值量化為與所述過(guò)渡區(qū)相關(guān)的兩個(gè)色彩量化值的加權(quán)和，加權(quán)值為隸屬度函數(shù)值； 如果像素點(diǎn)的色調(diào)值落在過(guò)渡區(qū)外，則根據(jù)色調(diào)值確定對(duì)應(yīng)的量化值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述N為36，所述量化邊界包括22、45、70、155、186、278、330。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括: 將所述圖像的像素由紅綠藍(lán)RGB顏色空間表示轉(zhuǎn)換為HSV顏色空間表示，其中，色調(diào)的取值范圍為O到360，飽和度的取值范圍為O到I，亮度的取值范圍為O到I。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述對(duì)所述圖像中像素的HSV顏色空間表示進(jìn)行量化處理獲得屬于(Tn范圍內(nèi)的量化顏色值包括: 若像素點(diǎn)的亮度值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為ο ; 若像素點(diǎn)的亮度值大于等于0.8，飽和度的值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為7 ； 若像素點(diǎn)的亮度值在0.2和0.8之間，飽和度的值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為亮度值的10倍減I并向下取整后的值； 若像素點(diǎn)的亮度值大于等于0.2，飽和度的值大于等于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值由像素點(diǎn)的亮度值、飽和度值和色調(diào)值的量化值加權(quán)獲得。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述若像素點(diǎn)的亮度值大于等于0.2，飽和度的值大于等于0.2、像素點(diǎn)的量化顏色值由像素點(diǎn)的亮度值、飽和度值和色調(diào)值的量化值加權(quán)獲得包括: 若像素點(diǎn)的亮度值在0.2和0.7之間，則像素點(diǎn)的亮度值的量化值為O ;若亮度V的值在0.7和I之間，則像素點(diǎn)的亮度值的量化值為I ; 若像素點(diǎn)的飽和度值在0.2和0.65之間，則像素點(diǎn)的飽和度值的量化值為O ;若像素點(diǎn)的飽和度值在0.65和I之間，則像素點(diǎn)的飽和度值的量化值為I ; 對(duì)像素點(diǎn)的色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化處理； 像素點(diǎn)的量化顏色值由像素點(diǎn)的色調(diào)值、飽和度值、和亮度值的量化值加權(quán)得到:
I=4H+2S+V+8 其中，I為量化顏色值，H為色調(diào)的量化值，S為飽和度的量化值，V為亮度的量化值。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述圖像的顏色特征向量與其他圖像的顏色特征向量進(jìn)行比較以確定相似圖像包括: 將所述圖像的顏色特征向量與其他圖像的顏色特征向量進(jìn)行比較，根據(jù)顏色特征向量間的絕對(duì)值距離或者歐氏距離計(jì)算所述圖像和其他圖像的相似度。
9.一種圖像檢索系統(tǒng)，其特征在于，包括: 顏色空間表示獲取模塊，用于獲得圖像中像素的色調(diào)、飽和度和亮度HSV顏色空間表示； 顏色空間表示量化模塊，用于對(duì)所述圖像中像素的HSV顏色空間表示進(jìn)行量化處理，獲得屬于O、范圍內(nèi)的量化顏色值，N為自然數(shù)，其中，對(duì)色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化； 顏色特征向量獲取模塊，用于統(tǒng)計(jì)所述圖像像素的量化顏色值的直方圖，用所述圖像的像素總數(shù)進(jìn)行歸一化處理，獲得所述圖像的顏色特征向量； 顏色特征向量比較模塊，用于將 所述圖像的顏色特征向量與其他圖像的顏色特征向量進(jìn)行比較以確定圖像的相似度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顏色空間表示量化模塊包括: 亮度量化單元，用于對(duì)亮度值進(jìn)行量化獲得亮度量化值； 飽和度量化單元，用于對(duì)飽和度值進(jìn)行量化獲得飽和度量化值； 色調(diào)量化單元，用于對(duì)色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化獲得色調(diào)量化值； 量化顏色值確定單元，用于根據(jù)像素的亮度值、飽和度值以及所述亮度量化值、飽和度量化值和色調(diào)量化值確定屬于(Tn范圍內(nèi)的像素的量化顏色值。
11.根據(jù)權(quán)利要求?ο所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述色調(diào)量化單元在色調(diào)的交界處設(shè)置過(guò)渡區(qū)，如果色調(diào)值落在所述過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則將所述色調(diào)值量化為與所述過(guò)渡區(qū)相關(guān)的色彩量化值的加權(quán)和，如果所述色調(diào)值沒(méi)有落在所述過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則對(duì)所述色調(diào)值直接量化。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述色調(diào)量化單元用于設(shè)置色調(diào)的多個(gè)量化邊界；在所述量化邊界的兩邊設(shè)置量化邊界過(guò)渡區(qū)，所述過(guò)渡區(qū)的大小和兩個(gè)相鄰量化邊界之間的范圍大小成正比；獲取所述過(guò)渡區(qū)的隸屬度函數(shù)，根據(jù)嶺型分布，求得色調(diào)值屬于過(guò)渡區(qū)的隸屬度函數(shù)值；如果像素點(diǎn)的色調(diào)值落在所述過(guò)渡區(qū)內(nèi)，則把所述像素點(diǎn)的色調(diào)值量化為與該過(guò)渡區(qū)相關(guān)的兩個(gè)色彩量化值的加權(quán)和，加權(quán)值為隸屬度函數(shù)值；如果像素點(diǎn)的色調(diào)值落在過(guò)渡區(qū)外，則直接根據(jù)色調(diào)值確定對(duì)應(yīng)的量化值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述N為36，所述量化邊界包括22、45、70、155、186、278、330。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述量化顏色值確定單元判斷若像素點(diǎn)的亮度值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為O ;若像素點(diǎn)的亮度值大于等于0.8，飽和度的值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為7 ;若像素點(diǎn)的亮度值在0.2和0.8之間，飽和度的值小于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值取值為亮度值的10倍減I并向下取整后的值；若像素點(diǎn)的亮度值大于等于0.2，飽和度s的值大于等于0.2，則像素點(diǎn)的量化顏色值由所述亮度量化單元獲得像素點(diǎn)的亮度量化值、所述飽和度量化單元獲得飽和度量化值和所述色調(diào)量化單元獲得的色調(diào)量化值的加權(quán)獲得像素點(diǎn)的量化顏色值。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其特征在于，若像素點(diǎn)的亮度值大于等于0.2且飽和度的值大于等于0.2，則所述亮度量化單元判斷若像素點(diǎn)的亮度值在0.2和0.7之間，則像素點(diǎn)的亮度值的量化值為0，若亮度V的值在0.7和I之間，則像素點(diǎn)的亮度值的量化值為I ;所述飽和度量化單元判斷若像素點(diǎn)的飽和度值在0.2和0.65之間，則像素點(diǎn)的飽和度值的量化值為0，若像素點(diǎn)的飽和度值在0.65和I之間，則像素點(diǎn)的飽和度值的量化值為I ;所述色調(diào)量化單元對(duì)像素點(diǎn)的色調(diào)值進(jìn)行非均勻模糊量化處理。
16.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顏色空間表示獲取模塊，將所述圖像的像素由紅綠藍(lán)RGB顏色空間表示轉(zhuǎn)換為HSV顏色空間表示，其中，色調(diào)的取值范圍為O到360，飽和度的取值范圍為O到I，亮度的取值范圍為O到I。
17.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述顏色特征向量比較模塊將所述圖像的顏色特征向量與其他圖像的顏色特征向量進(jìn)行比較，根據(jù)顏色特征向量間的絕對(duì)值距離或者歐氏距離計(jì)算所述 圖像和其他圖像的相似度。
【文檔編號(hào)】G06T7/40GK103699532SQ201210365623
【公開(kāi)日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2012年9月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月27日
【發(fā)明者】楊杰, 梁宇杰 申請(qǐng)人:中國(guó)電信股份有限公司