基于流形学习的图像检索研究进展

基于内容的图像检索是当前研究的热点,然而由于“语义鸿沟”问题而限制其检索能力的提高．而流形学习可以利用图像数据库中的数据,以及和用户交互的反馈信息获得用户的语义概念,从而提高检索性能．本文鉴于流形学习在图像检索中表现出的有效性,分析了近几年将流形学习应用到基于内容图像检索中的算法,从归纳和转导角度将相关内容分为两个类别,针对每个类别总结分析了相关算法,并总结了有待进一步研究的问题．     

基于内容的图像检索技术综述

近年来,随着多媒体和网络技术的迅速发展,基于内容的图像检索技术（CBIR： Content-Based Image Retrieval）成为一个研究热点.本文介绍CBIR研究中的一些关键问题,并对其主要方法如基于颜色、形状、纹理等图像检索技术进行了讨论.     

基于内容的图像检索中的相关反馈技术

早期的基于内容的图像检索系统以图像处理技术为核心，研究重点集中在视觉特征的选择和提取方面，而没有充分利用人们在视觉方面的主观性．基于内容的图像检索中的根本问题是用于理解图像内容的高层语义概念与图像中提取的用于索引数据库图像的低层特征之间存在差异．为了解决上述问题，近年来相关反馈技术在基于内容的图像检索中受到重视．简要介绍了基于内容的图像检索系统的一般结构，在此基础之上给出了相关反馈技术的目标以及基本思想，并阐述了相关反馈的原则．最后简要介绍了几个现有的使用相关反馈技术的基于内容的图像检索系统．     

一种改进的二维傅里叶描述子在基于形状的图像检索中的应用

在图像检索中，形状描述是图像内容描述的关键部分．目前已经存在的大多数形状描述符均是基于某一特定应用的，不具有通用性．文中提出了一种基于二维极坐标傅里叶变换的傅里叶描述子对目标形状的描述方法，分析并实验验证了该方法的各个性质，并讨论了它的实际计算问题．实验结果表明，本描述符通用性强，鲁棒性高．     

一种基于历史的密文检索排序方案

为了解决密文检索实际应用过程中,存在的安全性问题、检索效率低下及检索结果存在冗余,对用户的需求针对性不强等问题,通过对现有的密文检索进行分析与研究.提出改进的密文索引构建策略,提出基于历史的密文检索结果排序方案,设计并实现密文检索原型系统,在保证密文检索安全和检索效率的同时,使检索的结果更加符合用户的需求.     

基于图像分割的图像检索新方法

利用信息熵理论,提出了一种新的相似性图像检索方法.首先,分割图像,抽取图像的分块颜色信息;再计算图像之间的颜色互信息来确定它们的相似度.与其他的颜色特征描述方法相比,该方法该算法具有抗噪声能力强、精确度高等优点.     

一种基于小波多分辨率特征的彩色纹理图像检索

通过分析图像YCbCr空间的纹理与色彩特征,对色彩图像进行M带小波分解,提出了一种基于小波多分辨率特征和关系函数来计算图像相似度的彩色纹理图像检索方法.将小波分解后的16个子带系数作为图像的原始特征;运用模糊C均值算法对原始特征聚类分析,最后采用关系函数对查询图像和目标图像的模糊特征进行相似度计算,得到用户需求的图像.实验表明,该方法可以实现有效的图像特征提取,并能很好的检索出用户需求的图像.     

基于重要位平面的彩色图像检索算法

针对利用颜色特征检索图像时的不足,提出了一种基于重要位平面的彩色图像检索算法．该算法利用位平面分解的方法对表征图像视觉的信息进行分解,从中提取能够表征图像视觉信息的5个最高位平面,并计算其上的R、G、B颜色分布熵来描述图像特征．为了避免图像中像素颜色值的微小变化对位平面复杂度的影响,采用了位平面的灰度码表示方法．最后设计了以位平面距离加权和的方法进行相似性度量．仿真实验表明所提出的算法具有高效的图像检索性能．     

基于重要位平面的彩色图像检索算法

针对利用颜色特征检索图像时的不足,提出了一种基于重要位平面的彩色图像检索算法.该算法利用位平面分解的方法对表征图像视觉的信息进行分解,从中提取能够表征图像视觉信息的5个最高位平面,并计算其上的R、G、B颜色分布熵来描述图像特征.为了避免图像中像素颜色值的微小变化对位平面复杂度的影响,采用了位平面的灰度码表示方法.最后设计了以位平面距离加权和的方法进行相似性度量.仿真实验表明所提出的算法具有高效的图像检索性能.     

一种新的基于自组织映射的流形学习算法

针对自组织映射（Self-Organizing Map,SOM）算法在进行流形学习时容易陷入局部极值和产生“拓扑缺陷”问题的原因,提出了一种新的基于SOM的流形学习算法：TO-SOM（Training Orderly-SOM）．根据流形的局部欧氏性,TO-SOM算法从一个局部线性或近似线性的数据子集出发,按照数据的内在流形结构对其进行有序训练,可以避免局部极值、克服“拓扑缺陷”．根据SOM算法的鲁棒性,TO-SOM算法在成功学习数据内在流形结构的同时,对邻域大小参数和噪声也不像ISOMAP和LLE等现有流形学习算法那样敏感,从而更容易得到实际应用．     

车辆传动系统变参小波流形融合故障诊断方法

应用流形学习方法非线性融合信号在不同小波参数下中央尺度对应的小波包络,研究了强背景噪声下车辆传动系统振动信号故障瞬态脉冲包络的有效提取问题,并与传统信号时频分解方法进行了对比研究;采用不同小波参数对振动信号进行连续小波变换,提取了每组参数下中央尺度上的小波包络;采用基尼指数选择若干包含故障瞬态脉冲信息的小波包络,构造了高维小波包络矩阵;采用局部切空间排列算法对高维小波包络进行流形融合,获得了反映故障瞬态脉冲包络本质结构的小波包络流形;为了验证所提方法的有效性和优越性,采用不同方法对轨道车辆轮对轴承和汽车变速齿轮箱的故障振动信号进行了对比分析。研究结果表明：在分析轴承外圈故障信号时,所提方法基尼指数比传统信号时频分解方法提高27.32%以上;在分析齿轮磨损故障信号时,所提方法基尼指数比传统信号时频分解方法提高26.74%以上。可见,所提方法通过综合具有不同形态的变参小波包络,可以在无需优化小波参数情况下,对车辆传动系统中的不同关键部件故障振动信号具有较好的自适应性,提取的故障脉冲包络中的带内噪声少,故障脉冲特性明显,容易识别其频谱中的故障特征频率,是检测车辆传动系统故障的一种有效方法。     

影像数据管理与分发系统的研究

本文以影像数据管理与分发系统为例,简要介绍了数据的入库、索引、查询及分析功能。从海量影像的存储、处理、管理及应用方面,探讨了制约影像应用发展的瓶颈问题。根据影像数据的实际情况,重点探讨了数据组织、检索、管理等核心问题,并提出了高效可行的解决方法。     

基于HSI空间的模糊C均值彩色图像分割方法

给出了一种在HSI空间上基于模糊C均值的彩色图像分割方法．首先对每个像素根据H分量和I分量计算出4个隶属度,然后将其中的两个隶属度结合形成一个二雏特征矢量来表征像素的全部颜色特征,最后对二维矢量运用模糊C均值聚类算法得到最终的彩色图像分割结果．     

一个基于TSVM的GIF图像通用隐写检测方法

直推式支持向量机（TSVM）是一种从标记样本出发,对特定的未标记样本进行识别和分类的技术.本文分析了将TSVM应用到图像通用隐写检测中的可行性,提出并实现了基于TSVM的GIF图像通用隐写检测方法.实验结果表明,针对不同的GIF图像隐写工具,本文方法在较少标记样本条件下引入大量未标记样本,得到接近监督学习的通用检测效果.从而提高了GIF图像通用隐写检测的实用性.     

基于RTIDDS的数据分发中间件的升级设计

描述了以数据为中心的发布／订阅机制（DCPS）,分析基于该机制的由国际对象管理组织（OMG）颁布的数据分发服务（DDS）规范．基于这一规范,结合海军某航空管制仿真系统的数据分发中间件的升级需求,选用RTIDDS设计升级方案,并具体实现该方案．经过测试验证,所设计的方案满足航空管制仿真系统的需求,具有一定的实用性．     

基于PEM的基因组结构变异检测方法

结构变异普遍存在于人类基因组中，与人类的健康和疾病息息相关，目前基因组结构变异检测方法层出不穷，其中基于双末端映射的检测方法发展尤为迅速．本文将这类主流的检测方法加以分类并进行了详细论述与分析，对更精准的基因组结构变异检测技术的研发具有指导意义．将多种检测方法有机结合共同应用于结构变异的检测，是结构变异检测技术一个未来发展趋势．