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如何面对人们日常生活中接触到的,尤其是互联网上数量激增的图像进行有
效的分类,已经成为研究的新热点。虽然现有的图像分类技术已经取得不错的性
能,但是它们还存在着一些问题。一是大部分现有的图像分类算法都是基于图像
的底层特征,’无法解决图像分类中的“语义鸿沟”问题;二是,大多数图像分类算
法总是忽视图像中部分与部分之间的空间关系。
一种新的图像分类的思路是将一幅图像看成一篇文章,图像是由一系列视觉
单词组成的。通过这样的假设,我们可以把图像分类的问题转换为文本分类的问
题,一些非常成熟而且有效的文本处理及分类方法可以被应用来实现高效的图像
分类。
文本建模著名的模型是词袋模型(Bag.of.Words,BOW),该模型已经被应用
到现实的图像分类中,取得了非常不错的效果。基于词袋模型的图像分类可以实
现高速的图片分类,但是它还是无法解决图像分类中的“语义鸿沟”问题及忽略图
像部分间的空间关系问题。
本文对基于词袋模型的图像分类方法进行研究,提出若干改进算法试图缓解
或者解决其存在的问题。对“语义鸿沟”问题,提出利用概率潜在语义分析的方法
提取底层图像特征中的语义信息,并利用这些语义信息进行分类。对如果利用图
像部分间的空间关系的问题,提出在词袋模型基础上,利用文本的语言建模的概
念考虑各种视觉单词的空J旬关系,并利用这些空间关系进行分类。
本文的主要创新点总结如下:
1.介绍了图像分类发展与问题,将文本分类与图像分类进行了类比,给出了基
于词袋模型的图像分类思路。
2.介绍了图像特征提取算法一尺度不变特征变换描述算子(SIFT,Scale Invariant
Feature Transform),并对其做了改进。改进措施有两种,一项为减少种子点
数目并增加方向数目:另一项为给SIFT特征提取步骤中增加提取颜色信息的
一环(SIFT是针对狄度图像的),从而优化图像的描述效果。
关键词:概率潜在语义分析模型、词袋模型、图像分类、视觉单词、尺度不变特
征变换、语言建模
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