基于显著性和局部象限约束的移动视觉检索算法研究

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1、分类号：TP391单位代码：10183研究生学号：2013534024密级：公开吉林大学硕士学位论文（专业学位）基于显著性和局部象限约束的移动视觉检索算法研究SaliencyWeightandLocalQuadrantConstraintforMobileVisualSearch作者姓名：农志猛专业：计算机技术研究方向：图像处理与图像检索指导教师：赵宏伟教授培养单位：计算机科学与技术学院2016年3月基于显著怯和局部象限约束的移动视觉检索算法研巧ＳａｌｉｅｎｃＷｅｉｈｔａｎｄＬｏｃａｌＱｕａｄｒａｎｔＣｏｎｓｔｒａｉｎ

2、ｔｙｇｆｏｒＭｏｂｉｌｅＶｉｓｕａｌＳｅａｒｃｈ作者姓名：农志猛专业名称：计算机技术指导教师：赵宏伟教授学位类别：工程硕±答辩曰期：未经本论文作者的书面授权依法收存和保管本论文书面版，本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则应承担，侵权的法律责任。吉林大学硕壬学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕±学位论文，，是本人在指导教师的指导下独立进行研

3、究工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究。做出重要贡献的个人和集体，均己在文中Ｗ明确方式标明本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；曰期＜之ｒ曰：又／告年ｒ月摘要摘要基于显著性和局部象限约束的移动视觉检索算法研究近年来，便携式智能设备日益流行，人们使用移动设备进行信息获取和检索正在成为一种趋势。传统的信息检索方式基于文本关键词，存在着描述能力有限、人类主观波动性大、必要信息丢失等问题。基于图片等视觉元素的新型检

4、索方式是解决这些问题的一个方案，并且其对于目前海量以视觉元素方式存储的信息具有非常大的潜力。本文的主要研究内容，就是移动视觉检索的设计、实现以及具体性能。本文设计了一个基于显著性和局部象限约束的视觉检索系统。从功能实现角度，这个系统分成了三个大的模块，即Android移动客户端模块、PHP中间处理服务器模块以及后台处理服务器模块。Android客户端在取得算法标志和查询图像之后，通过HTML表单将这些内容发送到PHP中间服务器。PHP中间服务器把算法标志和查询图像转发到后台处理服务器，申请检索。本文在后台处理服务器模块提供了七个可

5、选的视觉检索算法，根据收到的算法标志选择不同的算法对查询图像进行检索，然后将检索结果返回给PHP中间服务器。PHP中间服务器接着将检索结果以附件形式发送到Android客户端。Android客户端收到结果之后以图片列表的形式来最终呈现给用户。从算法性能角度，本文提出了一个基于图像显著性和局部象限约束的算法，在综合性能上表现优异。当前在大规模视觉检索应用之中，词袋模型及其变种是一个常用的基本框架。词袋模型使得大规模视觉检索变得可行，但其也存在一些缺陷。局部特征量化之后可能会丢失一些信息，导致分类能力下降；另外，词袋模型也没有考虑图像

6、的空间分布信息，而空间分布是图像语义的重要方面。为了解决这些缺陷，本文在词袋模型之中引入图像显著性以及局部象限约束，用于提高图像量化抽象的分类能力，并且进一步利用图像空间分布信息。首先，本文引入图像显著性来改进词袋模型的量化阶段。区别于传统量化方法之中简单统计特征的数量，本文统计的是特征在图像之中的显著值；而在进行TF-IDF加权的时候，使用的是视觉词汇总显著值来进行权重计算。然后，在后验证处理重排原始检索结果阶段，本文引入了图像显著性以及局部象限约束来对算法进行改进。局部象限约束的基本思想是，利用相似目标在变换过程之中的空间一致

7、性来得到更有效的相似得分。通过对查询图像和候选图像匹配特征点周围的空间模式进行编码I摘要和验证，判断其是否满足变换过程之中的一致性。而在进一步计算相似得分的时候，本文使用图像显著性来区分出匹配特征对的重要程度。完成系统的开发之后，本文从功能和性能上进行了详尽的测试和评估。通过功能测试，保证视觉检索系统各项功能平稳运行。通过性能测试评估，说明了本文提出的算法具有优异的综合性能。关键词：移动视觉检索，图像显著性，局部象限约束，词袋模型，图像空间分布IIAbstractAbstractSaliencyWeightandLocalQuad

8、rantConstraintforMobileVisualSearchInrecentyears,smartmobiledevicesbecomemoreandmorepopular.Peoplearegrowingusedtoobtaininga