1.一种基于图像信息提取与改进EMD距离的图像检索方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤a、对待检索图像以及图像库图像进行降维处理;
步骤b、网络结构设置并提取降维之后的图像语义信息;
步骤c、改进EMD距离;
步骤d、将改进的EMD距离用于图像相似性度量中。
2.根据权利要求1所述的基于图像信息提取与改进EMD距离的图像检索方法,其特征在于,步骤a的具体步骤如下:步骤a1:得到标准化数据矩阵根据图像的数据 ,得到特征空间的标准化数据矩阵其中,是样本数, 是得到的标准数据矩阵, 是原始数据在特征空间H的像;
标准数据化矩阵的特征方程可表示为:其中, 是标准数据化矩阵的特征值,是标准数据化矩阵的特征向量;
步骤a2:计算核矩阵
将标准数据化矩阵获得的最大特征值 所对应的特征向量 生成特征空间中第一个主成分,得到特征向量 ,在标准数据化矩阵的两边同时点乘映射向量,进行内积运算,并得到核矩阵 ;
步骤a3:得到降维数据。
3.根据权利要求1所述的基于图像信息提取与改进EMD距离的图像检索方法,其特征在于,步骤b的具体步骤如下:步骤b1:网络结构设置
卷积神经网络主要由四层结构组成,一至三层为卷积神经网络的基本,每一层都由卷积层和池化层组成,最后一层为全连接层,选用softmax分类器;在该网络结构中,激活函数选择激活函数选择“Relu”,池化层选择最大池化;第一层到第三层卷积核的个数依次为10,
60,100,全连接层神经单元个数设置为500;
步骤b2:提取降维之后的图像语义信息将步骤a获得的降维之后的图像作为卷积神经网络的原始数据,输入的影像块大小为,第一层到第三层的卷积核大小依次设置为 、 、 ,池化尺寸都选择为,最后的输出层的个数为输入数据类别的个数,与训练样本中类别个数一致,最后得到图像的语义信息。
4.根据权利要求1所述的基于图像信息提取与改进EMD距离的图像检索方法,其特征在于,步骤c的具体步骤如下:步骤c1:写出代价函数的方程形式:其中, 是代价函数, 为设计参数阈值;
步骤c2:用传统EMD距离代替改进的EMD距离:改进的陆地移动距离为:
其中,约束条件如下:
。
5.根据权利要求1所述的基于图像信息提取与改进EMD距离的图像检索方法,其特征在于,步骤d的具体步骤如下:根据步骤b得到的图像语义信息,用改进的EMD距离作为图像特征的相似性度量距离函数,将得到的相似性度量结果按照降序排列,得出检索结果。
6.根据权利要求2所述的基于图像信息提取与改进EMD距离的图像检索方法,其特征在于,在步骤a3中,求解核矩阵 的特征值和特征向量, 的特征值满足 ,对应的特征向量为 ,当前 个特征值累加和与特征值总和的比值大于阈值0.85时,即 ,完成原始图像的特征降维。
7.根据权利要求4所述的基于图像信息提取与改进EMD距离的图像检索方法,其中,为图像特征集合 中的特征分量 到图像数据库中某幅图像特征集合 中特征分量 的欧式距离; 为集合中 特征分量 的权重值; 为集合 中特征分量 的权重值; 是归一化因子; 是特征分量 和特征分量 间的最优权重系数。