基于高斯混合模型的图像检索算法研究

度 分 布 。 文献 讨 论 了 混 合 模 型 聚 类 的局 限 性 及 存 在 的 问
题。
在 网络 和存 储 技 术 飞 速 发 展 的 今 天 ， 多 媒 体 数 据 库 从 检 索 有 用 的信 息 变 得 十 分 重 要 。作 为 多 媒 体 信 息 检 索 中 的一 个 重要 分 支 ， 像 检 索 受 到 广 泛 关 注 。 由 于基 于 文 本 图 的 图 像 检 索 其 结 果 不 尽 人 意 ， 于 内 容 的 图 像 检 索 基
１ １ 基 于 内容 的 图像 检 索 ．
网格 的聚 类 算 法 以 及 基 于 模 型 的 聚 类 算 法 等 。各 种 算 法 的代 表 算 法 分 别 为 ｋ ｍｅｎ 算 法 、 ＵＲ — ａｓ Ｃ Ｅ算 法 、 Ｌ Ｑ Ｃ Ｉ ＵＥ 算 法 、Ｔ Ｎ 算 法 和 Ｅ 算 法 。文 献 ［ ］ 绍 并 分 析 了各 Ｓ ＩＧ Ｍ ５介 种常用聚类算法及其优 缺点和适用范围 。 基 于 混 合 模 型 的 聚 类 算 法 是 以 概 率 统 计 理 论 为 基 础 的一 种 灵 活 有 效 的 聚类 方 法 ， 的基 本 框 架 是 有 限混 合 模 它 型， 聚类 的基 本 策 略 是 先 对 数 据 集 进 行 初 始 划 分 ， 采 用 再 Ｅ 算 法 进 行 模 型 参 数 估 计 ， 现 聚 类 结 果 的 优 化 ， 后 Ｍ 实 最 用 合 适 的方 法 选 出 最 佳 模 型 及 聚 类 数 目。 用 基 于 有 限 混 合 模 型 的方 法 进 行 聚类 分 析 ， 以 克 服 一 般 聚 类 算 法 对 数 可 据 集 中 的 噪 声 无 法 建 模 以及 聚 类 数 目难 以 确 定 的 问 题 。 高 斯 混 合 模 型是 我 们 常 用 的一 个 数 学 模 型 。 它 是 单 一 高 斯 概 率 密 度 函数 的延 伸 ， 能 够 平 滑 地 近 似 任 意 形 状 的 密 它
法 ， 仅 考 虑 到 了 图 像 的 颜 色 特 征 ， 且 也 重 视 了 图像 的 不 而 空 间 特 征 。 主要 分 以 下 ３步 进 行 ： 提 取 每 个 图像 的 每 一 ① 个 像 素 的 特 征 ； 对像 素 的 特 征 矢 量 集 建 立 高 斯 混 合 模 型 ②
征相 结 合 ， 用 ＨＳ 模 型 对 图 像 进 行 分 割 ， 后 根 据 分 先 Ｖ 然 割得 到 的 对 象 的颜 色 、 状 和 位 置 信 息 来 计 算 图像 的 相 似 形
征 的 图像 检 索 方 法 等 。颜 色 直 方 图法 通 过 提 取 图 像 的 颜 色 直 方 图并 比较 其 相 似 度 来 判 断 图像 的相 似度 ， 而 得 到 从
检 索 结 果 ， 方 法 只 考 虑 到 了 图 像 的 颜 色 信 息 ， 考 虑 到 该 未 图像 的 空 间 信 息 。累 加 直 方 图 方 法 是 颜 色 直 方 图 方 法 的
度。
１２ 基 于 有 限 混 合 模 型 的 聚 类 分 析 ．
所 谓 聚 类 ， 是 按 照 一 定 的标 准 将 事 物 进 行 区 分 和 分 就
类 的 过 程 。这 一 过 程 是 无 监 督 的 ， 在 这一 过 程 中没 有 任 即 何关 于 类 分 的 先 验 知 识 ， 靠 事 物 间 的 相 似 性 作 为 划 分 类 仅 的 准 则 。聚 类 分 析 则 是 指 用 数 学 的 方 法 研 究 和 处 理 给 定 对 象 的 分 类 。 聚类 分 析 是 一 个 将 数 据 集 划 分 为 若 干 簇 的 过 程 ， 将 相 似 度 较 高 的数 据 对 象 聚 为 一 个 簇 ， 将 相 似 它 而 度 较 低 的数 据 对 象 区 分 开 。为 了 实 现 对 数 据 对 象 的 聚 类 ， 人 们 提 出 了很 多 种 不 同 的 算 法 ， 要 可 以分 为 以 下 几 种 ： 主
中 图分 类 号 ： Ｐ ９ ． １ Ｔ ３ １４
文献标识码 ： Ａ
文 章 编 号 ：６ ２７ ０ （ ０ １ ０—０ ８０ １ ７－８ ０ ２ １ ）Байду номын сангаас４０ ４—３ 划 分 聚 类 算 法 、 次 聚类 算 法 、 于密 度 的 聚 类 算 法 、 于 层 基 基
１ 相 关 研 究
第 １ 卷 第４ ０ 期
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软 件 导 刊
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基 于 高 斯 混 合 模 型 的 图像 检 索 算 法 研 究
肖 维
（ 中北 大 学 理 学 院数 学 系， 西 太原 ０ ０ ５ ） 山 ３ ０ １
一
种 改 进 ， 用 累 加 方 式 来 增 强 颜 色 直 方 图 的 鲁 棒 性 。基 它 于颜 色 一 空 间 特 征 的 图 像 检 索 方 法 将 颜 色 特 征 与 空 间 特
２ 基 于 高 斯 混 合 模 型 聚 类 的 图 像 检 索 算 法
本 文 提 出 一 种 基 于 高 斯 混 合 模 型 聚 类 的 图像 检 索 方
的 混合 模 型 参 数 集 作 为 数 据 集 ， 基 于 高斯 混 合 模 型 的 聚 类 算 法 进 行 聚 类 。 最 后 输 出检 索 例 图 所 在 的 类 ， 得 到 检 用 即
索结果。
关键词 ： 图像 处理 ； 于 内容的图像检 索； 基 混合模型 ； 聚类 ； Ｍ 算法 Ｅ
摘 要 ： 通过研 究聚类算法在 图像 处理上 的应用 ， 出了一种基 于 高斯 混合 模型聚 类的 图像检 索 方法。该检 索方 法 提
首先 提 取 每 幅 图像 的 特 征 ， 以特 征 值 为数 据 集 建 立 高 斯 混 合 模 型 ， 到 所 有 图像 的 高斯 混 合 模 型 。再 以 所 有 图像 并 得
（ Ｉ 成 为 近期 图像 检 索 领 域 的 主 流 方 向 。 它 根 据 图 像 ＣＢ Ｒ） 的语 义 特 征 （ 图 像 的 颜 色 、 理 、 局 等 ） 图 像 数 据 库 如 纹 布 从
中 检 索 出 具 有 相 似 特 性 的 其 它 图像 。常 见 的 Ｃ Ｉ 方 法 ＢＲ
有 颜 色 直 方 图 方 法 ， 加 直 方 图 方 法 ， 于 颜 色 一 空 间 特 累 基