计信学院-基于内容特征的图像检索系统的设计与实现结题报告书.DOC

中南林业科技大学 大学生研究性学习和创新性实验计划 项 目 结 题 报 告 项目名称 基于内容特征的图像检索系统的设计与实现 项目主持人 杨宇威 所在学校及院系 中南林业科技大学计算机与信息工程学院 项目级别 国家级 省级 □校级 立项年份 2015年 指导老师 蒋倩仪、钟少宏 联系电话填表日期 2016年11月18日 中南林业科技大学 教务处制 一、基本情况 项目名称 基于内容特征的图像检索系统的设计与实现 立项时间 2015.6 完成时间 2016.11 项 目 主 要 研 究 人 员 序号 姓 名 学号 专业班级 所在院（系） 项目中的 分 工 1 杨宇威软件工程 计算机与信息工程学院 硬件编程，调试，报告撰写 2 杨 羿软件工程 计算机与信息工程学院 硬件编程，实现节点组网 3 张 政软件工程 计算机与信息工程学院 编写Java上位机程序，报告撰写 4 黎楚萱软件工程 计算机与信息工程学院 编写Java上位机程序 5 邓 强软件工程 计算机与信息工程学院 硬件编程，调试，报告撰写 二、研究成果简介 项目成果类型 □产品 系统软件 论文 专利 □其它 （注：请在相应成果复选框内打“√”，其它请具体说明） 项目成果名称 内容特征的图形图像检索系统 项目研究的目的、意义；研究成果的主要内容、重要观点或对策建议；成果的创新特色、实践意义和社会影响；研究成果和研究方法的特色。限定在2000字以内。 项目研究目的、意义 在国外和国内，谷歌搜索和百度搜索为人们的信息检索做了巨大的贡献，但是用户大多都是通过文字性的描述来检索他们所需要的信息。我们知道，信息的载体除了文字，还有图片和声音，如果可以对图片的内容进行匹配和识别，那么对于信息的检索相信会是革命性的进步。往大了说，在互联网上，我们可以上传走失人士的照片，通过与当地实时监控的匹配，精准地找到走失人士；于个人而言，我们可以通过照片信息对自己的电子设备进行扫描，放上一张小宝宝的照片，鼠标一点，就能马上找到那些珍藏的记忆年华。基于识别图形图像内容特征进行信息检索的目的，同时本着扩充知识，开阔视野为辅，特申报了此课题。 项目成果 PC端搜图程序 （1）系统流程图 PC端系统流程图 （2）软件名称：iSo 开发环境：Windows 8.1 + eclipse。 用户在启动程序后可以执行四个方面的操作。一个是选择图片，在这个方面，用户可以从自己的电脑中选择一张图片，然后执行点击搜索按钮进行图像的检索；第二个是获取帮助信息，在这个方面，用户可以查看如何使用该软件和一些注意事项；第三个是获取版本信息，在这个方面，用户可以查看“iSo”搜索软件的版本信息；第四个是退出程序。 移动端查询相似图片程序 系统流程图 移动端系统流程图 三、项目研究总结报告 预定计划执行情况，项目研究和实践情况，研究工作中取得的主要成绩和收获，研究工作有哪些不足，有哪些问题尚需深入研究，研究工作中的困难、问题和建议。（字数不限，可加页面） 本项目主要研究内容特征在图形图像检索方面所起到的积极作用，编写移动端相似图片的查询和PC端网络搜图程序。主要研究内容有： （1）图片的底层特征的提取。图片内容特征的提取是本次项目研究的重中之重。查阅资料整理后，大致有两条思路，一条是基于梯度阈值对象提取的图像检索，一条是基于图割算法对象提取的图像检索。此研究项主要考虑的问题有：①颜色特征的提取，具体涉及到图片的RGB向HSV转换和图像的直方图；②纹理特征的提取，主要涉及到将图像的灰度值转换成文理信息；③形状特征的提取，该部分的提取与人类的视觉直接相关，通过对形状特征的分析，可以找到更有效的标示方法对图像数据库中的图像进项匹配与检索。 （2）两张图片匹配相似度的算法研究。由于早期的图像匹配采用的是直接比对两张图片的RGB颜色矩阵值从而达到相似度的匹配，实际上该方法的匹配性能非常之差，准确度很低，尤其是现在各类修图软件层出不穷，人们往往喜欢通过采用改变原图的滤镜方式达到符合自己镜像的图像，此刻原图与滤镜图的对象并未发生本质上的变化，而通过RGB的匹配却会认为是两张图。 （3）基于广度优先算法的网络爬虫匹配算法的优化。广度优先算法是遍历图的一种方式，若把网络上的URL看成一个工作结点，那么它的工作流程为从一个给定的初始URL开始，不断从当前页面上获取新的URL放入队列，指导满足系统的一定条件停止。但是获取URL的同时，还需将此URL上的所有图片元素获取并且一一与原图片进行匹配，这样的过程速度是不理想的，如何解决爬虫爬