Luận Văn Xây dựng hệ thống tra cứu ảnh đa đặc trưng

LỜI MỞ ĐẦU Trong vài năm trở lại đây, chúng ta đã thấy cùng với sự bùng nổ của các ứng dụng Internet là sự tăng nhanh lượng dữ liệu ảnh. Khi số lượng ảnh còn ít, việc nhận diện một bức ảnh hay so sánh giữa các bức ảnh có thể thực hiện được bằng mắt thường, tuy nhiên khi có số lượng rất lớn dữ liệu ảnh thì việc nhận diện bằng mắt thường sẽ trở nên khó khăn, Vì vậy, vấn đề đặt ra là phải có những phương pháp tổ chức cơ sở dữ liệu ảnh tốt cùng với những kỹ thuật tìm kiếm, tra cứu ảnh hiệu quả, có độ chính xác cao và hiệu năng tốt.
Lý do chọn đề tài:
Vấn đề tra cứu ảnh và quản trị cơ sở dữ liệu ảnh được cộng đồng nghiên cứu quan tâm đến từ năm 1970 [9]. Với sự tăng nhanh về tốc độ máy tính và giảm chi phí bộ nhớ, các cơ sở dữ liệu ảnh chứa hàng nghìn thậm chí hàng triệu ảnh được sử dụng trong nhiều lĩnh vực ứng dụng khác nhau như y học, ảnh vệ tinh, các cơ sở dữ liệu ảnh sinh học và các cơ sở dữ liệu ảnh phong cảnh . Các ứng dụng này đòi hỏi độ chính xác tra cứu cao. Với sự tăng nhanh về số lượng ảnh, cách tiếp cận tra cứu ảnh dựa vào chú thích ảnh thủ công trở nên không khả thi về cả thời gian và chi phí. Tra cứu ảnh dựa vào nội dung (Content Base Image Retrieval - CBIR) là một công cụ mạnh do nó tìm kiếm cơ sở dữ liệu ảnh bằng việc sử dụng dấu hiệu trực quan. Các hệ thống tra cứu ảnh dựa vào nội dung trích rút các đặc trưng từ bản thân các ảnh thô và tính toán độ đo kết hợp giữa ảnh truy vấn và các ảnh cơ sở dữ liệu dựa trên các đặc trưng này. Tra cứu ảnh dựa vào nội dung trở nên phổ biến do nhu cầu tìm kiếm các ảnh trong các cơ sở dữ liệu có cỡ tăng nhanh. Bởi vì tốc độ và độ chính xác là quan trọng, việc tiếp tục phát triển các hệ thống tra cứu ảnh đảm bảo độ chính xác và có tốc độ nhanh là cần thiết.
Vì vậy, đề tài tra cứu ảnh dựa nội dung được đưa ra để tìm hiểu, nghiên cứu ứng dụng.
Tên đề tài : “Xây dựng hệ thống tra cứu ảnh sử dụng đa đặc trưng”
Đối tượng nghiên cứu: Những bức ảnh phong cảnh
Phạm vi nghiên cứu đề tài : Tìm hiểu phương pháp tra cứu ảnh theo nội dung dựa trên đa đặc trưng và lập trình trên ngôn ngữ C#.
Nội dung luận văn gồm có ba chương :
Chương 1: Giới thiệu sơ lược một số phương pháp tra cứu ảnh và một số hệ thống tra cứu ảnh tiêu biểu.
Chương 2: Giới thiệu chi tiết về phương pháp tra cứu ảnh theo nội dung sử dụng đa đặc trưng.
Chương 3: Giới thiệu một ứng dụng của phương pháp tra cứu ảnh đa đặc trưng áp dụng vào bài toán tìm kiếm ảnh.

MỤC LỤCLỜI MỞ ĐẦU
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ TRA CỨU ẢNH DỰA VÀO NỘI DUNG 1
1.1 Vấn đề tra cứu ảnh dựa vào nội dung. 1
1.2 Các chức năng của một hệ thống tra cứu ảnh dựa vào nội dung. 1
1.2.1 Truy vấn người sử dụng. 3
1.2.2 Đánh chỉ số nhiều chiều. 4
1.3 Các lĩnh vực nghiên cứu trong CBIR 5
1.3.1 Sự hiểu biết con người về hình ảnh: 5
1.3.2 Xây dựng giao diện thân thiện với con người: 5
1.3.3 Trích xuất và biểu diễn cho tính năng hình ảnh và phát triển một độ đo tương tự như phản ánh nhận thức tương tự của con người: 7
1.3.4 Cấu trúc lưu trữ nhỏ gọn cho hình ảnh: 7
1.3.5 Thời gian xử lý truy vấn: 7
1.4 Các ứng dụng của CBIR 8
1.5 Kết luận. 9
Chương 2: PHƯƠNG PHÁP TRA CỨU ẢNH DỰA VÀO NỘI DUNG SỬ DỤNG ĐA ĐẶC TRƯNG 10
2.1 Giới thiệu. 10
2.2 Kiến trúc hệ thống. 11
2.3 Phân đoạn. 12
2.4 Biểu diễn và trích rút đặc trưng. 14
2.4.1 Trích rút màu. 14
2.4.2 Trích rút các đặc trưng khác. 15
2.5 Độ đo tương tự 15
2.6 Kết luận. 20
Chương 3: HỆ THỐNG TRA CỨU ẢNH DỰA VÀO NỘI DUNG SỬ DỤNG ĐA ĐẶC TRƯNG 21
3.1. Giới thiệu bài toán tra cứu ảnh phong cảnh. 21
3.2 Phân tích bài toán. 21
3.3 Mô tả chương trình. 22
3.3.1 Khái quát về chương trình. 22
3.3.2 Thiết kế hệ thống tổng quát 22
3.3.3 Biểu đồ Use Case. 25
3.3.4 Biểu đồ trình tự và biểu đồ hoạt động. 25
3.3.5 Thiết kế cơ sở dữ liệu: 32
3.3.6 Giao diện chương trình: 35
3.4 Một số kết quả khi chạy chương trình:. 38
KẾT LUẬN 41
DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 42