基于形状边缘方向直方图的图像检索算法研究

基于形状边缘方向直方图的图像检索算法研究

　2009年第8期

文章编号:100622475(2009)0820144203

计算机与现代化

JISUANJIYUXIANDAIHUA

总第168期

基于形状边缘方向直方图的图像检索算法研究

陈泽滨,黄晓华

(东南大学儿童发展与学习科学教育部重点实验室,南京摘要:描述了一种基于边缘方向直方图(EdgeDirectionHistograE,算法提取的特征向量同时满足尺度、平移和旋转不变性。。关键词:边缘方向直方图;边缘检测;中图分类号:TP391.i:3969/j.issn.100622475.2009.08.040

IRetrievalArithmeticBasedonEdgeDirectionHistogram

CHENZe2bin,HUANGXiao2hua

(KeyLaboratoryofChildDevelopmentandLearningScience,MinistryofEducation,SoutheastUniversity,

Nanjing210096,China)

Abstract:Thispaperdescribesanextractionmethodofshapefeatureofimagesbasedonedgedirectionhistogram.Theshapefea2tureextractedisinvarianttoscale,translationandrotation.Theexperimentresultilluminatesthatthemethodhasagoodretrievalperformanceforimagesthatcontainasinglebackgroundandobviousshape.Keywords:edgedirectionhistogram;edgedetection;imageshape;imageretrieval

0　引　言

图像检索技术始于上个世纪70年代,当时主要

是基于文本(Text2Based)的检索,即使用关键词和描述性文本进行检索,要求用户对文本特征的描述具有一定的准确性和规范性。但是随着大规模数字图像库的出现,基于文本的检索技术暴露出了自身的缺点:(1)大量的注释性文字的手工输入需要花费大量的人力物力;(2)不同人对图像的理解存在主观性;(3)文本描述难以表达完整的图像信息。因此严重降低了图像检索的效率和准确性。

进入90年代,基于内容的图像检索(Content2BasedImageRetrieval,CBIR)技术应运而生,其思路是:利用图像自身的视觉特征,如:颜色、纹理结构、形状、空间关系作为图像的内容进行匹配、查找。它通过利用已有的算法,使得特征提取和匹配完全可以由机器自动完成,检索过程不需要太多的人为干预和解

释,这就克服了手工注释的低效和二义性。

在图像的视觉特征中,人们采用的多数是基于颜色、纹理特征的图像检索。其实,在图像的视觉特征中,形状作为物体的本质特征之一,它不随周围如亮度等环境的变化而变化,是物体稳定的特征,相对于颜色、纹理等,显得更为直观,并且携带了一定的语义

[3]

信息,形状特征本身的优点使得它可以将不同的图像目标区分开。

1　边缘方向直方图

边缘方向直方图(EdgeDirectionHistogram,EDH)是描述图像形状的一种方法。图像中目标的形状是由边缘勾勒出来的。边缘是图像灰度变化的地方,对应目标或目标和背景的边界,所以对边缘方向进行统计得到的直方图的形状将在一定程度上反映图像中的形状信息。如果图像中有比较规则的目标,则边缘方向直方图会有明显的周期性;否则,边缘方向直方图会显得比较随机。

收稿日期:2008212208

作者简介:陈泽滨(19832),男,广东普宁人,东南大学硕士研究生,研究方向:图像检索,模式识别;黄晓华(19832),男,博士研究生,研究方向:图像处理,模式识别。