Truy vấn hình ảnh bằng màu sắc.

Tìm kiếm ảnh theo màu sắc là phương pháp phổ biến và được sử dụng nhiều nhất trong các hệ thống tìm kiếm ảnh theo nội dung. Đây là phương pháp đơn giản, tốc độ tìm kiếm tương đối nhanh tuy nhiên kết quả tìm kiếm có độ chính xác không cao.

Color Based Image Retrieval Sơ đồ khối hệ thống, giải pháp Về hệ thống phân tích nội dung nguồn thông tin truy vấn sử dụng, đem so sánh nội dung để tra cứu mục tin liên quan Một hệ thống tra cứu ảnh bao gồm chức sau : − Phân tích nội dung nguồn thông tin, biểu diễn nội dung nguồn phân tích theo cách thích hợp cho việc so sánh truy vấn sử dụng − Phân tích truy vấn người sử dụng biểu diễn chúng dạng thích hợp cho so sánh với sở liệu nguồn − Định nghĩa chiến lược để so sánh truy vấn tìm kiếm với thông tin sở liệu lưu trữ − Thực điều chỉnh cần thiết hệ thống dựa phản hồi từ người sử dụng ảnh tra cứu Tra cứu ảnh dựa màu sắc Tìm kiếm ảnh theo màu sắc phương pháp phổ biến sử dụng nhiều hệ thống tìm kiếm ảnh theo nội dung Đây phương pháp đơn giản, tốc độ tìm kiếm tương đối nhanh nhiên kết tìm kiếm có độ xác không cao Nếu coi thông tin màu ảnh tín hiệu một, hai, ba chiều đơn giản việc phân tích tín hiệu sử dụng ước lượng mật độ xác xuất cách dễ để mô tả thông tin màu ảnh Có ba kỹ thuật truyền thống sử dụng tra cứu ảnh dựa màu sắc biểu đồ màu toàn cục (Global Color Histogram), biểu đồ màu cục Người sử dụng Tạo truy vấn Trích chọn đặc trưng Cơ sở liệu Phản hổi liên quan Véc tơ đặc trưng Cơ sở liệu đặc trưng Đánh số So sánh độ tương tự Kết tra cứu Ảnh (Local Color Histogram) biểu đồ màu tương quan (Color Correlogram Histogram) Những kỹ thuật thích hợp với kiểu truy vấn khác 2.Cho khối, trình bày hướng nghiên cứu, giải pháp + trích dẫn Tài liệu tham khảo Sự nhận thức màu sắc quan trọng đời sống người Sự nhận thức màu sắc phụ thuộc vào tính chất vật lý ánh sáng trình xử lý thị giác với góp phần quan trọng kinh nghiệm Con người dùng thông tin màu sắc để phân biệt đối tượng, vật liệu, đồ ăn, vị trí, thời gian ngày Con người có khả nhận thức ánh sáng có xạ điện từ với bước sóng khoảng 400 – 700 nanomet Cơ quan thị giác cảm nhận ánh sáng bề mặt đối tượng phát ánh sáng, kết tương tác lượng chiếu sáng phân tử bề mặt đối tượng Một đối tượng màu xanh dương có bề mặt màu xanh dương chiếu ánh sáng trắng vào Nhưng đối tượng có màu tím chiếu ánh sáng đỏ vào.Với phát triển mạnh mẽ thiết bị máy tính, máy xử lý màu sắc trở nên thông dụng: Chúng ta có thiết bị máy quay phim màu, thiết bị chiếu màu phần mềm xử lý ảnh màu Máy móc dùng màu sắc cho mục đích người Đặc biệt, màu sắc thuận tiện cung cấp phép đo lường đa dạng điểm ảnh đơn, phân lớp, phân loại mà không cần đến xử lý không gian phức tạp để đưa đến định Do đó, việc lựa chọn mô hình màu thích hợp sử dụng lược đồ lượng hoá màu thích hợp giảm bớt độ phân giải màu Đây vấn đề quan trọng việc truy vấn ảnh dựa màu sắc Màu sắc thường biểu diễn điểm không gian màu chiều Hiện có nhiều mô hình màu hình học hỗ trợ việc thể màu sắc cách rõ ràng, dễ lượng hoá Mô hình màu - Mô hình dựa thiết bị đo màu: Kết từ độ đo vật lý hệ số phản xạ quang phổ sử dụng thiết bị đo màu Các không gian màu chuẩn theo CIE (Comission International d’Eclairage) thuộc loại - Mô hình màu dựa cảm nhận sinh lý: Kết từ nghiên cứu thần kinh Tồn kiểu hình nón để phân biệt võng mạc người Nó đóng vai trò vào việc xếp màu sắc không gian màu Các mô hình màu XYZ CIE, RGB biến thể thuộc nhóm này; - Mô hình màu dựa tâm lý học: dựa cách mà màu sắc hình thành đầu người quan sát Các mô hình đối lập dựa phân tích thực nghiệm phản ứng người thành phần đối lập sở Họ không gian màu HSB (Hue- Saturation-Brightness) thuộc lớp - Mô hình màu phân biệt + Mô hình hướng thiết bị: Định nghĩa theo thuộc tính thiết bị dùng để hiển màu hình Tivi, hình máy tính máy in Các mô hình màu hướng thiết bị RGB, CMY, YIQ Người dùng khó xử lý mô hình không phản ánh trực tiếp khái niệm trực giác màu sắc, sắc thái (còn gọi sắc độ, độ đậm nhạt màu sắc) cường độ sáng + Mô hình hướng người dùng: Dựa khả cảm nhận màu sắc người Con người cảm nhận màu sắc thông qua đối tượng trực giác màu sắc, sắc thái cường độ sáng Các mô hình màu hướng người dùng HSL, HSV, HCV, HSB, MTM, L*u*v, L*a*b* L*C*h Không gian màu cách biểu diễn toán học tập màu Các không gian màu phân vào loại không gian màu: phụ thuộc thiết bị hay độc lập thiết bị Không gian màu độc lập thiết bị chia thành nhiều không gian màu định theo chuẩn CIE như: XYZ, L*a*b L*u*v, ứng dụng cho mục đích đo màu Không gian màu phụ thuộc thiết bị chia vào lớp rộng: không gian màu in, không gian màu video, không gian màu hình Các không gian màu in CMY, CMYK dựa màu mực dùng ngành in nhiếp ảnh Các không gian màu hình biến thể không gian màu RGB, không gian màu video - tất tương tự không gian màu YUV phân thành không gian màu riêng tuỳ vào ứng dụng * Các hệ màu thông dụng - Hệ màu chuẩn RGB: - Hệ màu CMY - Hệ màu YIQ Về mô hình màu YIQ biến thể hệ màu RGB - Hệ màu L*a*b - Hệ màu HSI: Hue-Saturation-Intensity Một số kỹ thuật truy vấn ảnh theo màu sắc a/ Truy vấn theo lược đồ màu (histogram) Lược đồ màu thể màu sắc ảnh Màu sắc thông tin gần gũi với người Do đó, việc truy vấn theo lược đồ màu thân thiện với người dùng Dựa vào lược đồ màu giúp cho người dùng truy vấn ảnh có giống màu sắc Độ đo tính tương tự màu sắc lược đồ màu ảnh truy vấn H(IQ)và lược đồ màu ảnh sở liệu ảnh H(ID): Trong đó: M: tổng số bin màu Ưu điểm: Lược đồ màu bất biến phép biến đổi co, quay, tịnh tiến… Khuyết điểm: Có thể ảnh khác ngữ nghĩa có lược đồ màu giống b/ Truy vấn theo vector liên kết màu Cũng giống lược đồ màu đặc trưng vector liên kết màu thể màu sắc ảnh Nó thể rõ ràng mật độ phân bố màu ảnh Với ảnh giống lược đồ màu khác phân bố màu sắc, nên trình truy vấn theo lược đồ màu cho nhiều ảnh “dư thừa” Nếu trình truy vấn ta sử dụng vector liên kết màu khắc phục tình trạng Với ô màu (bin) giả sử số điểm liên kết màu α số điểm không liên kết màu β vector liên kết màu xác định: Vc=[(α1,β1), (α2,β2), …,(αn,βn)], n số ô màu (bin) Độ đo tính tương tự ảnh dựa đặc trưng vector liên kết màu: c/ Truy vấn theo đặc trưng tương quan màu (Correlogram) Cũng giống vector liên kết màu, đặc trưng tương quan màu thể phân bố màu sắc ảnh Nó thể rõ ràng mật độ phân bố màu ảnh Đặc trưng nhằm giúp giải việc dư thừa truy vấn ảnh, giúp truy vấn ảnh có ngữ nghĩa gần với ảnh truy vấn nhờ tính chất sau: Bao gồm thông tin tương quan mặt không gian màu Có thể dùng để mô tả phân bố toàn cục mối quan hệ không gian cục màu Kích thước véctơ đặc trưng có dung lượng lưu trữ nhỏ Độ đo tính tương tự màu sắc đặc trưng tương quan màu ảnh truy vấn IQ ảnh sở liệu ảnh ID: Trong đó: d={1,3,5,…,2k+1} N: tổng số bin màu Cho khối, trình bày thuật toán, kỹ thuật mà nhóm chọn lựa thực (trình bày chi tiết có thể) + Tài liệu tham khảo tương ứng cho thuật toán Lược đồ màu (histogram): Là đại lượng đặc trưng cho phân bố màu cục ảnh Được định lượng: - Ci màu điểm ảnh - n(ID).Tổng số điểm ảnh ảnh - m(ID,Ci)thể số điểm ảnh có giá trị màu Ci - H: lược đồ màu ảnh Mặc dù lược đồ màu cần tính lớn (224 màu), nhiên mức độ cảm nhận mắt người hạn chế nên thật phân biệt lượng màu lớn Do ta cần sử dụng hệ màu HSI (12H, 3S, 3I) thêm mức xám Vì có 113 màu đại diện cho 224 màu việc truy vấn Ảnh minh họa lượt đồ màu RGB HSI Lược đồ màu bất biến phép quay tịnh tiến ảnh, chuẩn hoá lược đồ màu bất biến phép co giãn *./ Độ đo dùng cho lược đồ màu Gọi h(I) h(M) tương ứng lược đồ màu hai ảnh I ảnh M Khi loại độ đo màu định nghĩa số nguyên (hoặc số thực) theo loại độ đo tương ứng sau: Ứng dụng: Mô + Cơ sở liệu + Tiêu chí đánh giá Giải thuật bước modun truy vấn ảnh dựa vào lược đồ màu: Demo sử dụng chương trình truy vấn ảnh CBIR_IMAGE 1.0 Tiêu chí đánh giá: Khi sử dụng hệ truy vấn ảnh dựa vào nội dung, người mong muốn thực dễ dàng, tương đối đầy đủ nội dung mà họ muốn tìm kiếm Một cách truyền thống họ chọn màu ảnh truy vấn phù hợp với yêu cầu, nhiên họ sẵn ảnh truy vấn mà có số ý niệm ảnh (ví dụ họ cần tìm ảnh có màu vàng hay màu đỏ, nhiều có ảnh truy vấn họ muốn tìm ảnh giống số đối tượng ảnh Chính mà chương trình không cần xây dựng database ( mục ) cho việc lưu trữ ảnh Chỉ cần chọn đường dẫn đến thư mục lưu trữ ảnh, sau truy vấn ảnh theo kỹ thuật truy vấn khác Ưu điểm việc không tốn công sức cho việc xây dựng database (chỉ mục cho ản), nhiên khuyết điểm chương trình việc truy vấn ảnh tốn nhiều thời gian độ xác truy vấn ảnh không cao Danh sách Tài liệu tham khảo NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TRƯNG VỀ HÌNH THÁI VÀ MÀU SẮC TRONG TRUY VẤN ẢNH - Nguyễn Phát Lộc Content-Based Image Retrieval: Theory and Applications- Ricardo da Silva Torres + Alexandre Xavier Falcão NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TRA CỨU ẢNH DỰA TRÊN NỘI DUNG VÀ XÂY DỰNG HỆ THỐNG TRA CỨU CÂY THUỐC - Nguyễn Huy Hoàng [...]... modun truy vấn ảnh dựa vào lược đồ màu: Demo sử dụng chương trình truy vấn ảnh CBIR_IMAGE 1.0 Tiêu chí đánh giá: Khi sử dụng các hệ truy vấn ảnh dựa vào nội dung, con người luôn mong muốn có thể thực hiện được dễ dàng, tương đối đầy đủ nội dung mà họ muốn tìm kiếm Một cách truy n thống là họ chọn một màu nào đó hoặc một ảnh truy vấn phù hợp với yêu cầu, tuy nhiên họ có thể không có sẵn bức ảnh truy vấn. .. niệm nào đó về bức ảnh (ví dụ họ cần tìm các bức ảnh có màu vàng hay màu đỏ, hoặc nhiều khi có được bức ảnh truy vấn nhưng họ chỉ muốn tìm các ảnh giống một số đối tượng nào đó trong ảnh Chính vì vậy mà chương trình không cần xây dựng database ( chỉ mục ) cho việc lưu trữ ảnh Chỉ cần chúng ta chọn đường dẫn đến thư mục lưu trữ ảnh, sau đó chúng ta truy vấn ảnh theo các kỹ thuật truy vấn khác nhau Ưu... khuyết điểm của chương trình đó là việc truy vấn ảnh tốn nhiều thời gian và độ chính xác trong truy vấn ảnh không cao 5 Danh sách Tài liệu tham khảo NGHIÊN CỨU CÁC ĐẶC TRƯNG VỀ HÌNH THÁI VÀ MÀU SẮC TRONG TRUY VẤN ẢNH - Nguyễn Phát Lộc Content-Based Image Retrieval: Theory and Applications- Ricardo da Silva Torres + Alexandre Xavier Falcão NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP TRA CỨU ẢNH DỰA TRÊN NỘI DUNG VÀ XÂY DỰNG HỆ ... cách truy n thống họ chọn màu ảnh truy vấn phù hợp với yêu cầu, nhiên họ sẵn ảnh truy vấn mà có số ý niệm ảnh (ví dụ họ cần tìm ảnh có màu vàng hay màu đỏ, nhiều có ảnh truy vấn họ muốn tìm ảnh. .. - Hệ màu CMY - Hệ màu YIQ Về mô hình màu YIQ biến thể hệ màu RGB - Hệ màu L*a*b - Hệ màu HSI: Hue-Saturation-Intensity Một số kỹ thuật truy vấn ảnh theo màu sắc a/ Truy vấn theo lược đồ màu (histogram)... thể ảnh khác ngữ nghĩa có lược đồ màu giống b/ Truy vấn theo vector liên kết màu Cũng giống lược đồ màu đặc trưng vector liên kết màu thể màu sắc ảnh Nó thể rõ ràng mật độ phân bố màu ảnh Với ảnh