论文研究-基于微生物菌种资源库的图像智能检索系统研究.pdf
需积分: 0 34 浏览量
2019-07-22
23:12:19
上传
评论
收藏 101KB PDF 举报
收 稿日期 : 2006-03-22; 修 返 日 期: 2006- 05-24 基 金 项 目: 北 京 市 教 委 资 助 项 目 ( KM200510028015) ; 国 家 科 技 基 础 平 台 资 助 项 目
( 2004KA3059007)
作 者简介 : 冷冰( 1982- ) ,硕 士研 究生, 主要 研究 方向为 人工 智能 、多媒 体 及基 于 内容 检 索( LB1982214@ 163. com) ; 李 晓 娟 ( 1968- ) , 高 级工 程
师, 主要研 究方 向为人 工智 能、计算机 视觉 、计 算机网 络与 通信.
基 于 微 生 物 菌 种 资 源 库 的 图 像 智 能 检 索 系 统 研 究
*
冷 冰, 李晓娟
( 首都 师范 大学 信息 工程 学院 , 北京 100037)
摘 要: 在 建设 微生 物菌 种资 源 平 台 的 基 础 上 , 设 计 开 发 微 生 物 菌 种 资 源 数 据 库 管 理 系 统, 实 现 基 于 内 容 的
Web 图 像智 能检 索系 统。该 检索 系统 采用 B/S 体 系架 构, 可根据 微 生 物菌 种 文 本信 息 或 图像 的 形 状、纹 理 和 颜
色特 征进 行检 索, 有效提高 了微 生物菌 种图 像信 息搜 索的 查准 率、查全 率和 查找 速度 。
关键 词: 微 生物 菌种 资源 ; 基 于内 容的图 像检 索; 浏览 器 /服务 器
中图 分类 号: TP391 文 献标 志码: A 文 章编 号: 1001-3695( 2007) 07-0286-03
Research of Image Intelligent Search System
Based on Microbial Resources Database
LENG Bing, LI Xiao-juan
( College of Information Engineering, Capital Normal University, Beijing 100037, China)
Abstract: After building elect microbial resource platform, this paper developed a distributed microbial resource database
management system, implemented a contentbased Web image intelligent retrieval system. The systemused B/S architecture.
Users were freely to selectshape, texture, color features, or their combination in retrieval sessions. The search system could
greatly improve the three important elements insearching microbial information: the efficiency of searching exact information,
the efficiency of searching out all information and the search speed.
Key words: microbial resources; content-based image retrieval; B/S
微生物信息网站可以为用户提供翔实、共享的微生物资源
数据等信息。为更好地实 现微 生物 菌种 资源 共享, 科 技部 已
立项建立国家自然科技资源 E-平台。其中 包括微生 物资源 数
据的信息共享。开发性能良好 的微生 物菌种 资源平 台及微 生
物菌种图像资源智能检索 系统是 其有效 途径。本检 索系统 是
微生物菌种资源平台的重要构件, 基于分布式微生物菌种资源
库为用户提供智能化的微生物菌种图像资源搜索服务, 可有效
提高微生物菌种图像信息搜 索的查 准率、查全 率和查 找速度。
图像信息的智能检索采用基于内容的图像检索技术实现, 提取
图像形状、纹理、颜色等方面的特征
[ 1]
。
1 图像特征的提取
特征提取算法必须寻求 适合微 生物菌 种图像 的特 点。一
般微生物菌种的形态各异、差别较大, 如酵母菌形态接近椭圆,
赤霉菌形态似链状、线形, 螺旋菌形态为纺椎形等, 所以可以使
用形状索引
[ 2]
从整体上提取形态 特征参 数。另外通 过研究 微
生物菌种显微图像, 可以看出图像中微生物分布集中。对于稠
聚现象较严重的图 像, 可以使 用共 生 矩阵
[ 3]
的 方法 提取 图 像
的纹理特征参数。由于微生物细胞含有大量水分, 对光线的吸
收和反射与水溶 液的 差 别不 大, 与周围 背景 没 有明 显的 明 暗
差, 都必须经过染色后才能在显微镜下进行观察和鉴别。可以
使用颜色矩
[ 4]
的方法提取图像的 颜色特 征参数。但 是无论 是
使用颜色、形状还是纹理特征, 每种特征都有各自的不足之处。
在实际应用中, 可以采用多 种特征 检索相 综合的 方法, 即给 每
种方法赋予一定的权值, 再 结合用 户检索 时的反 馈信息, 不 断
调整这些参数以达到最优效果, 提高检索精度。
1.1 形状特征的提取
为了表达图像中各种目标的形状信息, 一般需要先对图像
进行分割, 然后对提取出来的独立目标进行形状描述。由于微
生物菌种图像往 往比 较 复杂, 并且 图像 内容 本 身是 多种 多 样
的, 很难有一个很好的分割算法适合于不同类型的图像。本系
统试图从整体上提取形状特征, 采用形状索引( Shape Index) 来
提取全局形状特征。
图像对不同尺度的高斯导 数滤波 器的响 应很好 地刻画 了
图像的强度信 息
[ 2]
。L. Florack 认为图 像的 局 部特 征可 以 由
该图像 对 一 系 列 不 同 尺 度 的 高 斯 导 数 滤 波 器 的 响 应 来 表
示
[ 5]
。通过计算图像 的 局部 特征, 然后 比较 不 同图 像的 局 部
特征的分布可以获得图像之间 的全局 相似性
[ 2]
。这 种方法 的
思想就是: 用一系列不同尺度的高斯导数滤波器对图像进行滤
波, 得到边缘信息; 把不同尺度 下的这 些边缘 信息组 合成一 个
特征向量, 就可以用来描述图像的全局形状信息。算法步骤如
下:
( 1) 计算局部导数。用一个高斯函 数 G( r, σ) 与图 像 I 进
行卷积, 得到一个高斯滤波图像 I
G
=I ×G, 则 I
G
是一个带限 函
第 24 卷 第 7 期
2007 年 7 月
计 算 机 应 用 研 究
Application Research of Computers
Vol. 24 No. 7
July 2007
资源评论
