3.3.1 Thiết kế hệ thống
Hệ thống đƣợc thiết kế và thực hiện trên hệ điều hành Windows 7, sử dụng ngôn ngữ lập trình C# trên môi trƣờng Visual Studio 2010. Kiến trúc toàn bộ hệ thống đƣợc chỉ ra trong Hình 3.1. Mô tả chi tiết hoạt động của hệ thống đƣợc thể hiện trên Hình
3.2. Kiến trúc này gồm hai module chính: module tiền xử lý đƣợc thực hiện ngoại tuyến và module tra cứu đƣợc thực hiện trực tuyến.
Ban đầu, CSDL ảnh đƣợc tiền xử lý (bởi module tiền xử lý) để trích rút các véc tơ đặc trƣng. Module tra cứu nhận ảnh truy vấn từ ngƣời sử dụng thông qua giao diện đồ hoạ, trích rút các véc tơ đặc trƣng từ ảnh truy vấn, so sánh với các cụm ảnh trong CSDL ảnh và trả về các ảnh có độ tƣơng tự lớn nhất với ảnh truy vấn.
Hình 3.1: Kiến trúc tổng quát của hệ thống tra cứu ảnh. Hình 3.2: Mô hình chi tiết của hệ thống tra cứu ảnh.
Modul tiền xử lý đƣợc thực hiện nhƣ sau: 1. Phân cụm ảnh thành các vùng ảnh.
Module tiền xử lý
Phân cụm ảnh Trích rút các đặc
trƣng Tập ảnh
Module tra cứu
Phân cụm ảnh Trích rút các đặc trƣng Hệ thống truy vấn Cơ sở dữ liệu đặc trƣng
Giao diện đồ họa
2. Trích rút vector đặc trƣng của các vùng ảnh. Modul tra cứu đƣợc thực hiện nhƣ sau:
Ngƣời sử dụng cung cấp cho hệ thống ảnh truy vấn thông qua giao diện đồ họa. Sau đó hệ thống phân đoạn ảnh truy vấn thành các vùng ảnh và trích rút các véc tơ đặc trƣng của từng vùng ảnh gồm màu sắc, vị trí không gian, và cỡ vùng. Véc tơ đặc trƣng
của ảnh truy vấn sẽ đƣợc so sánh với véc tơ đặc trƣng của các ảnh trong cơ sở dữ liệu. Kết quả trả về là tập ảnh có độ tƣơng tự với ảnh truy vấn nhất. Tập ảnh kết quả đƣợc phân hạng theo thứ tự giảm dầnkhoảng cách các ảnh trong cơ sở dữ liệu so với ảnh truy vấn.
Chƣơng trình đƣợc xây dựng với mục đích tra cứu các ảnh trong CSDL tƣơng tự nhất với ảnh truy vấn. Vì vậy chƣơng trình xây dựng phải bao gồm các chức năng chính sau: Kết quả Véc tơ đặc trƣng Cơ sở dữ liệu đặc trƣng Ảnh truy vấn Tập ảnh So sánh độ tƣơng tự Tra cứu Trích rút đặc trƣng Trích rút đặc trƣng
- Phần tra cứu: Đây là phần dành cho ngƣời sử dụng, ngƣời sử dụng chọn bức ảnh cần tìm kiếm.
- Phần xây dựng cơ sở dữ liệu ảnh: Đây là phần dành cho ngƣời quản trị hệ thống. Nhƣng trong luận văn này, không phân quyền cho ngƣời sử dụng hay quản trị nên trong quá trình tìm kiếm, ngƣời sử dụng hệ thống có thể thêm ảnh vào CSDL khi mà họ muốn lƣu trữ bức ảnh cũng nhƣ các đặc trƣng của ảnh trong cơ sở dữ liệu để tiện cho viêc tìm kiếm sau này.
Biểu đồ USECASE
Hình 3.3:Biểu đồ UseCase tổng quát hệ thống.
Xác định Actor và Use-Case
Danh sách Actor của mô hình:
STT Actor Vai trò
1 Ngƣời sử dụng
Quản lý tập ảnh trong cơ sở dữ liệu
Tra cứu ảnh
Danh sách các Use-Case của mô hình:
STT Use-Case Chức năng
dựa vào ảnh mẫu truy vấn.
2 Phân cụm ảnh
Thực hiện phân chia ảnh thành từng vùng dựa theo khoảng cách euclide giữa các pixel về màu
Trích rút đặc trƣng của từng vùng, cụ thể là đặc trƣng về màu sắc, kích cỡ và vị trí không gian của từng vùng
3 Lƣu ảnh vào csdl Lƣu thông tin cơ bản về ảnh và các véc tơ đặc trƣng sau khi trích rút của ảnh đó
4 Xóa ảnh khỏi csdl Xoá một ảnh cùng các đặc trƣng ra khỏi csdl
Biểu đồ trình tự
Hình3.6:Biểu đồ trình tự xoá ảnh khỏi cơ sở dữ liệu.