Luận văn: Tìm kiếm ảnh dựa vào nội dung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN CÔNG NGHỆ TRI THỨC - 9912745 TP H C M NGUYỄN QUỐC UY KH TN TÌM KIẾM ẢNH DỰA VÀO NỘI DUNG -Ð H LUẬN VĂN CỬ NHÂN TIN HỌC C N TT GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Kh oa Th.s LÝ QUỐC NGỌC TP.HCM, 07/2003 .Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học LỜI CẢM ƠN Trước tiên, em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến Thầy Lý Quốc Ngọc, người nhiệt tình, tận tâm, hướng dẫn kiến thức để em làm luận văn Đúng lúc tưởng chừng bị bế tắt công việc, Thầy động viên giúp em mạnh dạng hoàn thành luận văn Một lần em xin tỏ lòng biết ơn Thầy Sau hết, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình bạn bè, người thân ủng hộ động M viên tinh thần để luận văn hoàn thành TP H C Xin chân thành cảm ơn tất ! TN TPHCM, 07/2003 KH Người thực Kh oa C N TT -Ð H Nguyễn Quốc Uy Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Kh oa C N TT -Ð H KH TN TP H C M .Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Kh oa C N TT -Ð H KH TN TP H C M Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU PHẦN 1: TỔNG QUAN Sự hình thành tốn Cách tiếp cận: .3 M 2.1 Đặc trưng màu sắc: H C 2.2 Đặc trưng vân: .4 TP 2.3 Đặc trưng hình dáng: 2.4 Độ đo: .4 TN 2.5 Mơ hình giao diện: KH PHẦN 2: CÁC PHƯƠNG PHÁP TÌM KIẾM ẢNH DỰA VÀO NỘI DUNG H Chương 1: Tìm kiếm ảnh dựa vào màu sắc .9 -Ð Màu sắc: 10 C N TT 1.1 Một số đặc tính vật lý đặt biệt màu sắc 10 1.2 Hệ thống màu chuẩn RGB .10 1.3 Hệ thống màu CMY 12 Kh oa 1.4 Hệ thống màu L*a*b .12 1.5 Hệ thống màu HSI 12 Tìm kiếm ảnh dựa vào màu sắc 14 2.1 Lượt đồ màu 14 2.2 Các loại độ đo màu sắc 19 Chương 2:Tìm kiếm ảnh dựa vào vân 22 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học Vân .23 1.1 Vân gì? 23 1.2 Một số loại vân tiêu biểu .24 Tìm kiếm ảnh dựa vào vân 25 2.1 Mật độ đường biên hướng biên 25 C M 2.2 Phân hoạch vùng nhị phân cục .27 H 2.3 Ma trận đồng đối tượng đồng 28 TP 2.4 Độ đo lượng vân dựa vào luật đo 31 TN 2.5 Tương quan tự động quang phổ lượng 33 KH 2.6 Phân đoạn vân (Texture segmentation) 34 Chương 3:Tìm kiếm ảnh dựa vào hình dạng .35 H Hình dạng 36 -Ð 1.1 Khái niệm hình dạng 36 C N TT 1.2 Đặc điểm hình dạng việc tìm kiếm ảnh 36 Tìm kiếm ảnh dựa vào hình dạng 37 2.1 Lượt đồ hình dạng 37 Kh oa 2.2 Độ so khớp đường biên hình dạng 38 2.3 So khớp với ảnh phát họa .40 PHẦN CÀI ĐẶT VÀ KẾT QUẢ THỬ NGHIỆM Chương 1:Cài đặt 44 Chương trình 45 Phần Màu sắc 46 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học Phần Vân 50 Phần Hình dạng 53 Chương 2:Kết thử nghiệm .54 Phần Màu sắc 55 Phần Vân 73 C M Phần Hình dạng 77 H PHẦN KẾT LUẬN TP Đánh giá kết đạt 80 Hướng phát triển 80 Kh oa C N TT -Ð H KH TN Tài liệu tham khảo 81 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học TÓM TẮT LUẬN VĂN Tên đề tài : Tìm kiếm ảnh dựa vào nội dung Tìm kiếm ảnh dựa vào nội dung đề tài nghiên cứu khả để xây dựng chương trình cho phép tìm kiếm ảnh sở liệu ảnh cho trước Việc tìm kiếm dựa nội dung ảnh sở liệu Nội dung ảnh màu sắc ảnh, vân ảnh, hay kiểu C M hình dạng .H Luận văn tập trung vào việc nghiên cứu lý thuyết để xây dựng nên TP ứng dụng vậy, đồng thời ứng dụng lý thuyết để xây dựng nên số demo, TN cho thấy khả phát triển thành ứng dụng hồn thiện KH Đề tài gồm có ba phần: tìm kiếm ảnh dựa vào màu sắc, vân hình dạng Tìm kiếm ảnh dựa vào màu sắc: cách tiếp cận dựa vào lượt đồ màu (colour H histogram) occurrence matrix) -Ð Tìm kiểm ảnh dựa vào vân: cách tiếp cận dựa vào ma trận đồng (co- C N TT Tìm kiếm ảnh dựa vào hình dạng: cách tiếp cận dựa vào so khớp ảnh Kh oa phát họa (sketch matching) Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học LỜI MỞ ĐẦU Sự mở rộng multimedia, với khối lượng hình ảnh phim lớn, phát triển xa lộ thông tin thu hút ngày nhiều chuyên gia vào nghiên cứu công cụ cung cấp cho việc lấy thông tin từ liệu ảnh từ nội dung chúng Lấy thông tin từ liệu ảnh có liên quan đến M nhiều lĩnh vực khác, từ phòng trưng bày tranh nghệ thuật C nơi lưu trữ tranh nghệ thuật lớn viện bảo tàng, kho lưu trữ ảnh chụp, kho lưu H trữ ảnh tội phạm, sở liệu ảnh địa lý, y học, điều làm cho lĩnh vực TP nghiên cứu phát triển nhanh công nghệ thông tin Lấy thông tin từ liệu ảnh đặt nhiều thách thức nghiên cứu cho TN khoa học gia kỹ sư Phân tích ảnh, xử lý ảnh, nhận dạng mẫu, giao tiếp người máy lĩnh vực nghiên cứu quan trọng góp phần vào phạm vi KH nghiên cứu Khía cạnh tiêu biểu lấy thông tin từ liệu ảnh dựa cơng bố -Ð H có sẵn đối tượng nhận thức màu sắc, vân (texture), hình dáng, cấu trúc, quan hệ khơng gian, hay thuộc ngữ nghĩa như: đối tượng, vai trò C N TT hay kiện hay liên quan đến thông tin ngữ nghĩa quan hệ cảm giác, cảm xúc, nghĩa ảnh Thật phân tích ảnh, nhận dạng mẫu, hay xử lý ảnh đóng vai trị hệ thống lấy thơng tin từ ảnh Chúng cho phép trích rút tự động hầu hết thông tin nhận thức, thông qua phân tích phân bổ điểm Kh oa ảnh phân tích độ đo Tìm kiếm theo cách thông thường dựa văn bổ sung truy vấn dựa vào nội dung, nhắm vào khía cạnh nhận thức thơng tin ảnh Thực truy vấn mức nhận thức đòi hỏi phương thức mới, cho phép định đến thuộc tính liên quan đến thị giác cần tìm Giao diện đồ họa phải hỗ trợ đặc tả ví dụ mẫu có sẵn Khi người dùng vịng lặp, mơ hình giao diện cho người dùng truy cập vào giống đối tượng Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học PHẦN Kh oa C N TT -Ð H KH TN TP H C M TỔNG QUAN Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Kh oa C N TT -Ð H KH TN TP H C M Luận văn tốt nghiệp đại học 67 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Kh oa C N TT -Ð H KH TN TP H C M Luận văn tốt nghiệp đại học 68 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học 1.3.Tìm kiếm với chức tìm kiếm dựa vị trí màu sắc khơng gian: Chọn ngưỡng 70, vị trí màu sắc : ảnh màu trắng Kh oa C N TT -Ð H KH TN TP H C M Kết thu sau: 69 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Kh oa C N TT -Ð H KH TN TP H C M Luận văn tốt nghiệp đại học 70 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Kh oa C N TT -Ð H KH TN TP H C M Luận văn tốt nghiệp đại học 71 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Kh oa C N TT -Ð H KH TN TP H C M Luận văn tốt nghiệp đại học 72 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học Phần vân: 2.1 Ma trận đồng hiện: Với mức ngưỡng 0.06 Kh oa C N TT Kết thu là: -Ð H KH TN TP H C M Vân đưa vào kiểm tra: 73 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Kh oa C N TT -Ð H KH TN TP H C M Luận văn tốt nghiệp đại học 74 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án KH TN TP H C M Luận văn tốt nghiệp đại học -Ð Kh oa C N TT Vân đưa vào kiểm tra: H 2.1 Thống kê khác biệt với lượt đồ xám: 75 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học Với mức ngưỡng 0.06 Kh oa C N TT -Ð H KH TN TP H C M Kết thu là: 76 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học Phần hình dạng: Kh oa C N TT -Ð H KH TN TP H C M Rất tiếc kết thu không khả quan 77 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học PHẦN Kh oa C N TT -Ð H KH TN TP H C M KẾT LUẬN 78 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học Đánh giá kết đạt Người dùng dùng chương trình để tìm kiếm ảnh theo màu sắc, vân, hình dáng Việc tìm kiếm ảnh với tiêu chí màu có kết tốt Phù hợp với thị giác người Việc sử dụng sáng tạo hệ thống tính tốn lượt đồ màu HSI làm cho việc tìm kiếm ảnh dựa vào màu sắc đạt kết tốt Có thể tìm kiếm theo màu với nhiều tiêu chí đặt M Tìm kiếm ảnh theo vân hình dạng, chương trình cịn sơ sài, chưa đáp ứng C Vì thực hai mảng đề tài khó, cần có nhiều đầu tư - TN Hướng phát triển TP H nghiên cứu Kết hợp chức màu sắc, vân, hình dạng lại với để giúp việc KH tìm kiếm hiệu Sự kết hợp chức với mang lại kết khả quan nhiều, làm tăng khả tìm kết Tổ chức thành database ảnh số lượng ảnh lớn cố định -Ð - H xác, theo mong muốn - C N TT Điều giúp cho tốc độ tìm kiếm đạt giá trị cực tiểu Có thể phát triển thêm để ứng dụng vào thực tế: o Giúp tìm hàng hố siêu thị dựa vào hình ảnh o Kh oa o Tìm ảnh mạng o 79 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Luận văn tốt nghiệp đại học Tài liệu tham khảo [1] Linda G.Shapiro, George C.Stockman COMPUTER VISION Upper Saddle River, New Jersey C H Ratael C.Gonzalez, Richard E Woods DIGITAL IMAGE PROCESSING Marius Tico, Taneli Haverinen, Pauli Kuosmanen KH [3] TN Addison-Wesley Publishing Company, Inc 1993 TP [2] M Prentice-Hall, Inc 2001 A METHOD OF COLOR HISTOGRAM CREATION FOR IMAGE Digital Media Institute -Ð Signal Processing Laboratory H RETRIEVAL C N TT Tampere University of Technology P.O BOX 553, FIN-33101, Tampere, FINLAND, tico@cs.tut.fi Charles E Jacobs, Adam Finkelstein, David H Salesin Kh oa [4] FAST MULTIRESOLUTION IMAGE QUERYING Department of Computer Science and Engineering University of Washington Seattle, Washington 98195 80 Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án .Tài liệu Há»— trợ ôn tập com Luận văn Luận án