一种基于视觉词袋模型的图像检索方法

为了提高图像检索的效率,提出一种基于视觉词袋模型的图像检索方法。一方面在图像局部特征提取算法中,使用添加渐变信息的盒子滤波器构造尺度空间,以保留图像更多的细节信息,另一方面在特征表达时仅计算一次特征点圆形邻域内的Haar小波响应,避免了Haar小波响应的重复计算,并在保证描述子旋转不变性的同时做降维处理。同时,以改进k-means对特征库聚类构建加权的视觉词典,基于概率计算的方式选取k-means初始聚类中心,降低了传统k-means聚类效果对初始聚类中心选择的敏感性。实验结果表明该方法比传统方法具有更高的效率,特征提取速度提高48%左右,查准率提高2%以上。     

基于感知哈希和视觉词袋模型的图像检索方法

针对移动增强现实中图像检索技术耗时长导致的实时性不高的问题,提出了一种 基于感知哈希和视觉词袋模型结合的图像检索方法。图像检索过程中,在保证一定正确率的基 础上加快了检索速度。首先,对数据集图像使用改进的感知哈希技术处理,选取与查询相似的 图像集合,达到筛选图像数据集的作用;然后,对相似图像集使用视觉词袋模型进行图像检索, 选取和查询图像中目标一致的目标图像。实验结果表明,该方法相比较视觉词袋模型算法检索 的平均正确率提高了 3.2%,检索时间缩短了 102.9 ms,能够满足移动增强现实中图像检索的实 时性要求,为移动增强现实系统提供了有利的条件。     

基于按类视觉词袋模型与标签投票的图像检索

视觉词袋模型在基于内容的图像检索中已经得到了广泛应用,然而对于自然图像的检索,由于图像目标视角多样、背景复杂、光照多变等原因,传统的视觉词袋模型的检索准确率仍然比较低。提出一种按类视觉词袋模型,即采用按照图像中目标物体的类别进行分组训练视觉词,从而提高视觉词的表征能力,改善检索效果;并根据检索返回图像的标签,以投票方式对查询目标做出判别,辅以标签检索,从而较大地提高了检索结果的准确率。     

基于改进视觉词袋模型的图像标注方法

针对传统视觉词袋模型对图像尺度变化较为敏感的缺点,提出一种基于改进视觉词袋模型的图像标注方法。该方法引入图像的多尺度空间信息,对图像进行多尺度变换并构建多尺度视觉词汇表,将图像表示为不同尺度特征,结合多核学习的方法优化各尺度特征的相应权重,获取特征表示。实验结果验证了该方法的有效性,其标注准确率比传统BoVW模型提高17.8%~25.7%。     

基于优化视觉词袋模型的图像分类方法

针对视觉词袋（BOV）模型中过大的视觉词典会导致图像分类时间代价过大的问题,提出一种加权最大相关最小相似（W-MR-MS）视觉词典优化准则。首先,提取图像的尺度不变特征转换（SIFT）特征,并用K-Means算法对特征聚类生成原始视觉词典;然后,分别计算视觉单词与图像类别间的相关性,以及各视觉单词间的语义相似性,引入一个加权系数权衡两者对图像分类的重要程度;最后,基于权衡结果,删除视觉词典中与图像类别相关性弱、与视觉单词间语义相似性大的视觉单词,从而达到优化视觉词典的目的。实验结果表明,在视觉词典规模相同的情况下,所提方法的图像分类精度比传统基于K-Means算法的图像分类精度提高了5.30%;当图像分类精度相同的情况下,所提方法的时间代价比传统K-Means算法下的时间代价降低了32.18%,因此,所提方法具有较高的分类效率,适用于图像分类。     

融合颜色词袋特征的视觉词汇树图像检索

针对由图像灰度空间产生的传统词袋模型SIFT特征无法体现图像的颜色信息的问题,提出了一种融合颜色特征的视觉词汇树来对图像进行描述。提取SIFT特征并建立词汇树,获取图像的SIFT表示向量。利用K-means方法对图像库中的所有图像的HSV值进行聚类,获得基于HSV空间的颜色词袋表示向量,避免了传统颜色直方图方法所带来的量化误差。将SIFT特征与颜色词袋特征进行融合,完成了图像的全局特征和局部特征的融合。然后,计算融合特征的相似度,将相似度从高到低排序,完成图像检索。为了验证本方法的有效性,选择Corel图像库对算法性能进行实验分析,从主观评价和客观评价标准分别进行评价,并与传统方法进行了对比。结果表明,特征融合的检索性能与单一特征方法相比有较大提高。特征融合方法的平均检索查准率和查全率-查准率等评价指标,对比传统方法均有不同程度提高。     

构建近邻上下文的拷贝图像检索

目的 以词袋模型为基础的拷贝图像检索方法是当前最有效的方法。然而,由于局部特征量化存在信息损失,导致视觉词汇区别能力不足和视觉词汇误匹配增加,从而影响了拷贝图像检索效果。针对视觉词汇的误匹配问题,提出一种基于近邻上下文的拷贝图像检索方法。该方法通过局部特征的上下文关系消除视觉词汇歧义,提高视觉词汇的区分度,进而提高拷贝图像的检索效果。方法 首先,以距离和尺度关系选择图像中某局部特征点周围的特征点作为该特征点的上下文,选取的上下文中的局部特征点称为近邻特征点;再以近邻特征点的信息以及与该局部特征的关系为该局部特征构建上下文描述子;然后,通过计算上下文描述子的相似性对局部特征匹配对进行验证;最后,以正确匹配特征点的个数衡量图像间的相似性,并以此相似性选取若干候选图像作为返回结果。结果 在Copydays图像库进行实验,与Baseline方法进行比较。在干扰图像规模为100 k时,相对于Baseline方法,mAP提高了63%。当干扰图像规模从100 k增加到1 M时,Baseline的mAP值下降9%,而本文方法下降3%。结论 本文拷贝图像检索方法对图像编辑操作,如旋转、图像叠加、尺度变换以及裁剪有较高的鲁棒性。该方法可以有效地应用到图像防伪、图像去重等领域。     

基于最长公共视觉词串的图像检索方法

词袋模型是图像检索中的一种关键技术。词袋模型中每张图像表示为视觉词在码本中的频率直方图。这样的检索方式忽视了视觉词间对于图像表示很重要的空间信息。提出一种全新的基于最长公共视觉词串的图像检索方法。词串的提取基于视觉词间的拓扑关系,包含很多图像的空间信息。在Holiday数据集上的实验结果表明提出的方法提升了词袋模型的检索效果。     

融合词袋连通图的图像检索特征选择

目的 随着图像检索所依赖的特征愈发精细化,在提高检索精度的同时,也不可避免地产生众多非相关和冗余的特征。针对在大规模图像检索和分类中高维度特征所带来的时间和空间挑战,从减少特征数量这一简单思路出发,提出了一种有效的连通图特征点选择方法,探寻图像检索精度和特征选择间的平衡。方法 基于词袋模型（bag of words,BOW）的图像检索机制,结合最近邻单词交叉核、特征距离和特征尺度等属性,构建包含若干个连通分支和平凡图的像素级特征分离图,利用子图特征点的逆文本频率修正边权值,从各连通分量的节点数量和孤立点最近邻单词相关性两个方面开展特征选择,将问题转化为在保证图像匹配精度情况下,最小化特征分离图的阶。结果 实验采用Oxford和Paris公开数据集,在特征存储容量、时间复杂度集和检索精度等方面进行评估,并对不同特征抽取和选择方法进行了对比。实验结果表明选择后的特征数量和存储容量有效约简50%以上;100 k词典的KD-Tree查询时间减少近58%;相对于其他编码方法和全连接层特征,Oxford数据集检索精度平均提升近7.5%;Paris数据集中检索精度平均高于其他编码方法4%,但检索效果不如全连接层特征。大量实验表明了大连通域的冗余性和孤立点的可选择性。结论 通过构建特征分离图,摒弃大连通域的冗余特征点,保留具有最近邻单词相关性的孤立特征点,最终形成图像的精简特征点集。整体检索效果稳定,其检索精度基本与原始特征点集持平,且部分类别效果优于原始特征和其他方法。同时,选择后特征的重用性好,方便进一步聚合集成。     

图像分类中基于分类矢量量化的视觉词袋模型

特征表示是图像识别和分类的基础，视觉词袋是一种图像的特征表示方法。分析现有视觉词典构建方法的不足，提出一种新的视觉词典构建方法。首先利用梯度方差把特征矢量分为光滑类和边缘类，然后分别针对不同类别的特征矢量进行视觉词典的构建，最后根据两类视觉词典生成视觉词袋。图像分类实验表明，提出的新方法能提高分类准确率。     

基于视觉词袋的视频检索校准方法

随着互联网技术的飞速发展,视频数据呈现海量爆炸式增长,传统的视频搜索引擎 多数采用单一的基于文本的检索方法,该检索方法对于视频这类非结构化数据,存在着内容缺失、 语义隔阂等问题,导致检索结果相关度较低。提出一种基于视觉词袋的视频检索校准方法,该方 法结合了视频数据的可视化特征提取技术、TF-IDF 技术、开放数据技术,为用户提供优化后的 视频检索校准结果。首先,基于HSV 模型的聚类算法提取视频的关键帧集合及关键帧权值向量; 接着用关键帧图像的加速稳健特征等表示视频的内容特征,解决视频检索的内容缺失问题;然后 利用TF-IDF 技术衡量查询语句关键字的权值,并开放数据获得查询语句关键字的可视化特征和 语义信息,解决视频检索的语义隔阂问题;最后,将提出的基于视觉词袋的视频检索校准算法应 用于Internet Archive 数据集。实验结果表明,与传统的基于文本的视频检索方法相比,该方法的 平均检索结果相关度提高了15%。     

基于相位奇点包的图像分类方法研究

相位奇点是复信号中的零点。在此前的研究中,我们发现相位奇点可提供丰富的图像信息,并对变换噪声等具有鲁棒性。本论文将相位奇点与视觉词袋模型相结合,构建图像表示的相位奇点包表示方法,并在此基础上开发图像的分类方法。与传统基于SIFT检测子的图像表示方法相比,基于相位奇点的表示方法不仅可以找到更多的兴趣点,而且可以根据相位奇点的正负属性进行单词的预分类。实验结果表明作者提出的方案是可行的,并在PASCAL2005图像分类的结果上表现的比基于SIFT的方法更好。     

基于词频统计特征和 GVP 的大规模图像检索算法研究

针对传统的GVP(Geometry-Preserving Visual Phrases)图像检索算法计算量大、时间复杂度高且不适合处理大规模图像检索等缺点,文章提出了FSF-GVP(Frequency Statistics Feature-Geometry-Preserving Visual Phrases)算法,该方法将词频统计特征和GVP算法相结合,使用GVP排序算法对词频特征统计后的相似结果集进行排序,忽略不相似结果集,极大地提高了检索效率。实验结果表明,FSF-GVP在保证检索准确性的前提下,提高了检索效率,适用于实时大规模图像检索。     

一种基于视觉单词的图像检索方法

基于内容的图像检索技术最主要的问题是图像的低层特征和高层语义之间存在着"语义鸿沟"。受文本内容分析的启发,有研究学者借鉴传统词典中用文本单词组合解释术语的思路,将图像视为视觉单词的组合,利用一系列视觉单词的组合来描述图像的语义内容。为此,利用SIFT进行图像的视觉单词特征提取,然后构建视觉单词库,最后实现了一个基于视觉单词的图像检索系统。实验结果表明,该方法在一定程度上提高了图像检索的查准率。     

基于图半监督学习的医学图像检索

针对医学图像检索中底层特征不能完整地描述图像的高层语义的问题,提出一种基于图的半监督学习框架的医学图像检索算法.首先根据图像之间的距离关系构建图模型,并在标记传播过程中加入密度相似性约束,得到查询图像的类别归属度,即图像的视觉语义表示;然后提取图像分块SIFT特征,用词袋进行描述,以获取图像的局部特征;最后设计了结合视觉语义和局部特征的相似性度量准则.在ImageCLEFmed上的实验结果表明,该算法能够有效地表达图像的视觉语义,检索效率优于单一底层特征检索.     

基于改进视觉词袋模型的水声目标识别

水声目标识别的任务是通过采集到水声目标的信号来对目标进行分类,在海洋勘探,监听技术等领域有着非常重要和广泛的应用.由于海洋环境的复杂性,以及船只目标发动机的多样性以及噪声的存在,水声目标识别是一个困难的任务.传统的特征提取方法无法提取到足够有效的特征表示,充分地表示目标.为了解决这个问题,本文提出了一种基于改进的视觉化...     

应用于图像检索的视觉注意力模型的研究

利用视觉注意力模型进行图像检索是一个新的研究方向。介绍了几种视觉注意力模型原理,在分析和总结了基于注意力模型图像检索的应用和特点的基础上,进一步给出了面向图像检索的视觉注意力模型的发展前景。     

基于Sobel算子的快速图像匹配检索方法

给出一种较目前多数检索方法更为高效,快速的图像匹配检索方法。本算法首先利用Sobel算子对原始图像的边缘信息进行处理,然后对图像进行二值化处理,对所得的图像矩基于边缘进行分块实体提取,再将实体与目标图像矩进行比对处理,通过阀值的设置来判断图像的匹配程度,进而达到图像检索的目的。     

用于图像场景分类的空间视觉词袋模型

以传统的词袋模型为基础,根据同类场景图像具有空间相似性的特点,提出了一种用于图像场景分类的空间视觉词袋模型.首先将图像进行不同等级的空间划分,针对对应空问子区域进行特征提取和k均值聚类,形成该区域的视觉关键词,进而构建整个训练图像集的空间视觉词典.进行场景识别时,将所有空间子区域的视觉关键词连接成一个全局特征向量进行相...