[发明专利]一种基于内容的鲁棒图像拷贝检测方法

权利要求书

1、一种基于内容的鲁棒图像拷贝检测方法，其步骤包括：

(1)提取测试图像特征矢量：选取原图YCbCr颜色空间的Y平面整体DCT变换系数，计算其顺序测度得到的系数序列作为测试图像的特征矢量；

(2)建立测试图像代表矢量库：对测试图像库图像的特征矢量集进行聚类分析，定义聚类，选取最接近聚类中心的特征矢量作为聚类的代表，构建所有聚类的代表矢量库；

(3)查询图像匹配检索：以查询图像特征矢量及旋转补偿后的图像特征矢量分别检索匹配测试图像代表矢量库，确定所属于的聚类，在此聚类中对各个图像特征矢量进行顺序匹配检索，判别是否存在查询图像的拷贝。

2、根据权利要求1所述的基于内容的鲁棒图像拷贝检测方法，其特征在于：步骤(1)按照下述过程提取特征矢量：

对彩色图像I(i，j)，将图像从RGB颜色空间转换到YCbCr颜色空间，其中Y表示图像的亮度信息，Cb表示蓝色分量和参考值的差，Cr表示红色分量和参考值的差，并对YCbCr颜色空间的Y平面即矩阵Y进行整体DCT变换得到图像的整体DCT系数矩阵DIO(i，j)：

zig-zag扫描DIO(i，j)，得到频率由低到高的DCT系数序列SDIO＝{D₁₁，D₁₂，D₂₁，D₃₁，…，D_ij}，选取从第Start位开始的DN个DCT系数SSDIO＝{D_Start，D_Start+1，…，D_DN+Start-1}，对选取的DN个DCT系数，相邻的Di个求平均值，得到DN/Di个合并后的DCT系数AVG_SSDIO＝{D₁，D₂，…，D_DN/Di}，Start，DN，Di均为正整数，计算AVG_SSDIO的顺序测度得到该图像的特征矢量；其中，i，j分别为图像横向和纵向的像素个数，为大于零的整数，Di为DN的因子。

3、根据权利要求1或2所述的基于内容的鲁棒图像拷贝检测方法，其特征在于：步骤(2)按照下述过程建立测试图像代表矢量库：

(2.1)随机选取K个测试图像特征矢量perm(i₁)，perm(i₂)，…，perm(i_K)，1≤i₁，i₂，…，i_K≤TN，K为聚类数目，TN表示测试图像库中图像数目，作为初始的K个类的中心，将其余特征矢量根据其与各个类中心的距离分配到最近的类；然后重新计算每个类的中心；

(2.2)对每个类设置一个阈值η，第k类的样本调整个数阈值η_k由式(I)取得；每次迭代，将所有样本根据其与各个类中心的距离分配到最近的类，并统计每个类的样本调整数；重新计算样本调整数大于η的类的类中心，并更新所有样本与这些类中心的距离；

η_k＝λN_k                (I)

其中，λ为比例系数，N_k为第k类的特征矢量个数；

(2.3)重复步骤(2.2)，直到如式(II)所示的目标函数最小化为止；

E=Σi=1TNΣp∈Si||p-wi||---(II)]]>

(2.4)生成K个特征矢量聚类S₁，S₂，…，S_K，记录每个聚类的中心作为该聚类的代表特征矢量构成测试图像代表矢量库；其中，E是数据集中所有对象的平方误差的总和；w_i是类S_i的平均值，p是数据空间中的数据对象。