رویکرد ترکیبی برای بازیابی تصاویر براساس محتوا بر پایه بافت و رنگ

با رشد روزافزون اینترنت و ابزارهای تصویربرداری دیجیتال، اندازه پایگاه های داده تصویری به سرعت در حال رشد است، در چنین شرایطی، تقاضای شدیدی برای ابزارها و روشهای کارا در جستجوی تصاویر دلخواه در پایگاه های داده بزرگ به وجود آمده است. در سامانه های بازیابی تصویر بر اساس محتوا، سعی بر این است که تصاویری از پایگاه داده که به تصویر پرس و جوی کاربر بیشترین شباهت را دارند به عنوان نتیجه جستجو برگردانده شوند. بازیابی تصویر بر اساس محتوا به عنوان یک جایگزین کاملتر و دقیقتر برای سیستم های بازیابی تصویر بر اساس متن به شمار می رود. برای اندازه گیری میزان شباهت تصاویر در اکثر سیستم های بازیابی براساس محتوا، ویژگی های سطح پایین تصویر از جمله رنگ، بافت و شکل به صورت خودکار از تصاویر استخراج می شود و برداری که بیانگر ویژگی های تصویر است، ساخته می شود.در پایان نامه  رویکرد ترکیبی برای بازیابی تصاویر براساس محتوا بر پایه بافت و رنگ از ترکیب ویژگی های رنگی شامل کارلوگرام رنگ، گشتاورهای رنگ و همچنین ویژگی های بافت شامل فیلتر گابور و تبدیل موجک برای استخراج HSV هیستوگرام رنگ در فضای ویژگی استفاده شده است. همچنین به منظور شناسایی تصاویر مشابه از طبقه بندی نزدیک ترین همسایه استفاده شده است. علاوه بر مسأله بازیابی تصویر، به منظور ارزیابی ویژگی های استخراج شده مسأله طبقه بندی تصاویر نیز با استفاده از یک ماشین بردار پشتیبان انجام شد و در نهایت دقت 89.2 به دست آمد.

 .

شکل1:ترکیب رشته های مختلف تحقیقاتی برای بازیابی اطلاعات دیداری

1- اهمیت تحقیق و جایگاه آن:

امروزه همه چیز به سمت مکانیزه شدن پیش می رود. بازیابی بر اساس محتوا یک سیستم مکانیزه برای مدیریت و جستجوی اطلاعات دیداری فرآهم می آورد، این امر با توجه به حجم بزرگ پایگاه های تصویر و ویدیو و آرشیوهای مربوطه که روز به روز نیز بزرگتر می شوند ضروری بنظر می رسد.آرشیوهای ویدئویی امروزه هنوز هم بصورت دستی مستند سازی می شوند و این امر با مشکلات و هزینه های بالایی همراه است.اما با یک سیستم بازیابی می توان مستند سازی را راحتتر و دقت و سرعت آن را بالاتر برد و همچنین با مفاهیم بروزتری همراه خواهد بود.

2-اهداف تحقیق:

هدف از این تحقیق بررسی نظری بازیابی اطلاعات دیداری و چگونگی عملکرد آن و همچنین آشنایی با سیستمهای بازیابی موجود و آشنایی با استانداردها و تلاشهایی که تاکنون در این زمینه شده است می باشد تا زمینه برای طراحی و ساخت سیستم نرم افزاری بازیابی فرآهم شود.

3-توصیفگرهای محتویات تصویر:

ویژگی های استخراج شده از تصویر بطور کلی به دو دسته سراسری و محلی بخش بندی می شوند. ویژگی های سراسری مانند رنگ ، بافت و شکل معمولا از کل تصویر استخراج می شوند و توصیفی از کل تصویر را پس از تحلیل بازنمایی پیکسلی تصویر ارائه می دهند، ویژگی های محلی تصویر بطور خاص از برخی از قطعات و یا نقاط کلیدی در تصویر مانند گوشه ها و لبه ها که معمولا توسط فرآیند تقسیم بندی به دست آمده استخراج می شوند.

4-معیارهای ارزیابی:

یکی از مباحث مهم در سیستم های بازیابی این است که در میان اطلاعات بدنبال چه می گردیم و یا کاربر در جستجوی چیست؟متداول ترین و پرکاربردترین رویه در بازیابی اطلاعات دیداری استفاده از جستجوی موردی است.تصاویر به دو دسته ثابت و متحرک(ویدئو) تقسیم می شوند، در جستجوی موردی برای تصاویر ثابت کاربر در جستجوی تصویر و یا یک مفهوم دیداری در یک تصویر که مرتبط با نظر خود باشد در تصاویر یک پایگاه داده تصاویر است، یک سیستم بازیابی برای یک کاربر یکسری تصاویر مرتبط را در پایگاه داده پیدا نموده و بصورت یک لیست مرتب شده براساس معیارهای شباهت، ارائه می کند، اما در مورد بازیابی ویدئو چند موضوع جستجو مطرح می شود:1- بازیابی ویدئو های مشابه 2-بازیابی کلیپ های مشابه در ویدئو ها3- بازیابی شات های مشابه در ویدئو ها 4- بازیابی تصویر در میان ویدئو ها

در بازیابی ویدئو ، نیز مانند تصاویر ثابت موضوع مورد جستجو از طریق بردارهای ویژگی و معیارهای شباهت،نتایج عمل بازیابی ارائه می شود.

روشهای ارزیابی کارآیی:

 کارآیی یک سیستم یا عمل بازیابی نشان می دهد که تا چه میزان سیستم در بازیابی تصاویر مرتبط با تصویر مورد جستجو موفق عمل نموده است، سیستم یا عمل بازیابی می تواند یک سیستم ساده و یا یک عمل بازیابی با یک بردار ویژگی و یا یک سیستم پیچیده شامل قسمتهای مختلف باشد که در زید چند نوع معیار معرفی شده است:

1-مقایسه توسط کاربر :این روش یک روش تعاملی است، در این روش کاربر بعد از بدست آمدن نتیجه بازیابی مورد پرسش، موفقیت عمل بازیابی را با بررسی پاسخ های بازیابی شده، مورد ارزیابی قرار می دهد،این روش برای تعداد پرسش زیاد زمانبر است.

معیارهای عددی:

1-2-رتبه بهترین نتیجه

2-2-دقت و فراخوانی

نرخ خطا

مرجع:طباطبائی زهرا-رویکرد ترکیبی برای بازیابی تصاویر براساس محتوا بر پایه بافت و رنگ-پایان نامه کارشناسی ارشد-سال1396