图像语义特征的抽取方法及其应用

从高级信息的角度来描述图像语义，建立图像语义的特征矢量空间和语义划分的结构关系，实现图像与语义值的结构表达。为了有效地获取语义特征值表达，给出了图像语义特征空间选择与最小判别方法，构建了底层特征到高层语义的映射结构与计算表达式，并将特征值应用于图像检索。原理方法和实验数据表明该方法对图像检索具有积极意义。     

一种基于SVMS的语义图像分类方法*

如何跨越图像低层视觉特征到高层语义特征的"语义鸿沟"已成为语义图像检索问题的分类图像分成五个区域;然后在提取图像底层特征的基础上,采用基于支持向量机组(SVMS)的方法建立图像低层视觉特征到高层语义特征之间的映射,将一幅图像同时归入一类或几类图像语义.实验结果表明,该方法具有较好的检索查全率和准确率.     

一种新的图像语义与视觉特征的映射方法

建立低层视觉特征与高层语义的映射关系能够很好地解决图像检索中的“语义鸿沟”问题。提出一种图像视觉特征与高层语义的映射方法。该方法通过用户的相关反馈来获得图像的语义信息,构造图像特征-语义决策表并结合粗糙集中的知识约简删除了与语义无关的冗余特征,实现了高层语义与底层视觉特征的映射。实验结果表明该方法能够显著减少与语义无关的视觉特征数量,降低分类的复杂性和计算代价,具有较好的分类准确率。     

颜色语义特征描述提取及其在图像分类中的应用

为了弥补图像底层特征到高层语义之间的语义鸿沟,提出一种颜色语义特征的构建方法以建立新的语义映射来提高图像分类准确率。通过提取底层颜色特征,构建包含颜色概念的语义网络,建立了颜色语义特征三元组,利用机器学习分类算法进行图像分类。实验结果表明,利用文章提出的新方法构建的语义特征向量进行图像分类,不仅可以取得优秀的分类结果,同时对不同的分类算法具有鲁棒性。     

一种基于语义网络的图像检索方法

当前基于内容的图像检索主要采用底层特征检索技术,如颜色、形状和空间分析。然而无法表达图像的高层语义信息,造成了检索结果的不精确。结合低层特征,提出一种基于关键字语义网络的图像检索方法。通过语义网络的不断完善,检索的精确度也将随之提高。     

基于模糊熵的空间语义图像检索模型研究*

根据模糊熵理论和改进的空间信息分布,提出了颜色空间特征语义图像检索模型。阐述基于语法规则的颜色空间特征语义描述方法,构造从低层颜色空间特征到高层语义之间的映射,根据这些模糊语义值进行图像检索。实验结果表明,该模型能够有效地对图像高层语义进行刻画,由此实现的模型不仅能获得高效和稳定的检索结果,获得与人类视觉感知较好的一致性,该算法还能很好地消除低层图像空间特征和高层语义之间的语义鸿沟。     

基于多语义特征融合的图像检索

多媒体技术的发展导致数字图像迅速增长,如何根据语义特征高效检索出满足用户要求的图像,已成为当前各行业迫切需要解决的问题。为此提出一种基于颜色、纹理和形状三种语义特征的图像检索方法,建立了颜色和纹理特征的语义描述,使用BP神经网络实现了低层视觉特征到高层语义特征的映射。选取Corel图像库作为测试图像库,实验通过与基于颜色语义特征的检索方法相比较,取得了良好的实验效果。     

图像语义分类的树结构SVM方法

为了减小低层视觉特征和高层语义之间存在的"语义鸿沟",提出一种采用树结构支持向量机实现图像底层视觉特征到高层语义的映射方法。利用二叉树结构构建支持向量机(SVM),在SVM核函数空间利用距离作为树节点处的分类度量。二叉树的结构可以大大减小语义分类的时间,而将距离较大的语义类先分离开保证了语义分类具有较高的准确率。实验证明,该方法在保证准确率的同时可以在较大程度上缩短分类检索时间。     

基于概念索引的图像自动标注

在基于内容的图像检索中,建立图像底层视觉特征与高层语义的联系是个难题.一个新的解决方法是按照图像的语义内容进行自动标注.为了缩小语义差距,采用基于支持向量机(SVM)的多类分类器为空间映射方法,将图像的底层特征映射为具有一定高层语义的模型特征以实现概念索引,使用的模型特征为多类分类的结果以概率形式组合而成.在模型特征组成的空间中,再使用核函数方法对关键词进行了概率估计,从而提供概念化的图像标注以用于检索.实验表明,与底层特征相比,使用模型特征进行自动标注的结果F度量相对提高14%.     

综合语义和轮廓特征的图像检索技术研究

针对基于内容的图像检索系统的检索效率和精度的不足,提出了综合语义和轮廓特征的图像检索方法.以拐点作为控制点对图像的轮廓进行精确分段,利用边界跟踪法对图像进行轮廓特征提取,并以图像的语义和底层的轮廓特征作为图像检索的综合指标,将图像的主观语义和底层特征融合起来,提高了图像底层特征和高层语义之间的联系.通过对不同类型的图像进行检索,实验结果证明该算法对复杂图像检索的效率高、精度高,并具有稳定的检索性能.因此,具有很好的发展趋势.     

基于深度学习的图像检索系统

基于内容的图像检索系统关键的技术是有效图像特征的获取和相似度匹配策略.在过去,基于内容的图像检索系统主要使用低级的可视化特征,无法得到满意的检索结果,所以尽管在基于内容的图像检索上花费了很大的努力,但是基于内容的图像检索依旧是计算机视觉领域中的一个挑战.在基于内容的图像检索系统中,存在的最大的问题是“语义鸿沟”,即机器从低级的可视化特征得到的相似性和人从高级的语义特征得到的相似性之间的不同.传统的基于内容的图像检索系统,只是在低级的可视化特征上学习图像的特征,无法有效的解决“语义鸿沟”.近些年,深度学习技术的快速发展给我们提供了希望.深度学习源于人工神经网络的研究,深度学习通过组合低级的特征形成更加抽象的高层表示属性类别或者特征,以发现数据的分布规律,这是其他算法无法实现的.受深度学习在计算机视觉、语音识别、自然语言处理、图像与视频分析、多媒体等诸多领域取得巨大成功的启发,本文将深度学习技术用于基于内容的图像检索,以解决基于内容的图像检索系统中的“语义鸿沟”问题.     

基于语义信息的图像理解关键问题研究

为了缩短介于低层视觉特征与高层语义特征之间的“语义鸿沟”距离,提出了急需解决的两大关键问题。首先按语义抽象程度给出了一种图像语义层次模型,着重分析与比较了四种语义信息提取方法的特点和存在问题;然后介绍了几种典型的语义特征相似性度量方法,阐述了目前图像理解应用的研究现状;最后搭建了图像语义理解框架,讨论了智能图像语义理解的未来研究趋势。     

基于目标区域的语义图像检索

提出了一种基于高层语义的图像检索方法,该方法首先将图像分割成区域,提取每个区域的颜色、形状、位置特征,然后使用这些特征对图像对象进行聚类,得到每幅图像的语义特征向量;采用模糊C均值算法对图像进行聚类,在图像检索时,查询图像和聚类中心比较,然后在距离最小的类中进行检索。实验表明,提出的方法可以明显提高检索效率,缩小低层特征和高层语义之间的“语义鸿沟”。     

基于语义测度的图像相似性计算研究

针对图像检索中的低层视觉特征相似性度量问题,提出一种基于语义测度的图像相似性计算方法。该方法在图像区域分割的基础上,通过构建图像区域子块与语义元数据之间的统计映射关系,实现图像内容的统计语义描述,建立图像之间、图像与语义类别、语义类别之间的分层语义相似测度。通过对自然图像库的实验结果表明,该方法在相似图像检索中具有更好的性能。     

分级特征融合的图像语义分割

在图像语义分割中,利用卷积神经网络对图像信息进行特征提取时,针对卷积神经网络没有有效利用各层级间的特征信息而导致图像语义分割精度受损的问题,提出分级特征融合的图像语义分割方法。该方法利用卷积结构分级提取含有像素级的浅层低级特征和含有图像级的深层语义特征,进一步挖掘不同层级间的特征信息,充分获取浅层低级特征和深层语义特征中隐藏的特征信息,接着通过上采样操作细化浅层低级特征信息后对所有特征信息进行合并融合,最终实现分级特征融合的图像语义分割。在实验方面,通过多次分解实验验证了所提方法在不同阶段所提取的特征信息和不同网络深度时的特征信息对语义分割结果的影响。同时在公认的图像语义分割数据集PASCAL VOC 2012上,与3种主流方法进行实验对比,结果显示所提方法在客观评价指标和主观效果性能方面均存在优越性,从而验证了该方法可以有效地提升语义分割的精度。     

利用频繁模式挖掘进行图像标注

在基于内容的图像检索与计算机视觉研究领域中，如何将底层的视觉特征与高层的语义信息相联系，即如何有效地根据图像的底层特征提取其表达的语义概念是备受关注的难题之一。特别是当图像包含了多个语义概念时，问题就变得更为棘手了。本文中，我们提出一种基于图像底层特征值频繁模式的语义概念标注方法，针对图像分块的特点实现了一组有效的模式挖掘算法，并设计了标注规则的生成算法。权威的真实数据集上的实验表明我们的方法在对含有多个语义概念的图像进行概念标注时要比之前的一些算法效果更好。     

基于模糊支持向量机的面向语义图像检索算法*

为了缩减图像低层特征和高层语义之间的“语义鸿沟”,本文提出一种基于模糊支持向量机的面向语义图像检索(SBIR-FSVM)算法。在提取图像的低层特征的基础上,本文将最小隶属度模糊支持向量机引入到图像检索技术中,获取图像语义信息及消除传统支持向量机(SVM)在多类分类中产生的不可分区域,从而实现面向语义的图像检索。实验结果表明,本文提出的SBIR-FSVM算法与基于SVM的图像检索算法及综合多特征的基于内容的图像检索算法相比均有了显著的改进。     

基于LSI的图像语义检索

图像语义检索是实现图像快速、直观、准确查询的有效办法,针对目前直接采用图像低层特征无法满足图像语义查询的问题,该文提出了一种利用LSI技术,实现图像语义的检索方法。     

基于纹理语义特征的图像检索研究

针对Tamura纹理模型，提出了基于语言变量的图像纹理语义特征描述方法；并通过遗传程序设计构造从低层视觉特征到高层语义特征的映射；最后根据这些模糊语义值进行图像检索．实验结果表明系统不仅能得到出众的检索效率，而且与人类的视知觉具有比较好的一致性，提出的方法对于缩小低层视觉特征和高层语义特征之间的“语义鸿沟”具有很大的意义．