[发明专利]基于HSV颜色空间特有属性的图像检索方法

说明书

本发明基于HSV颜色空间特有属性的图像检索方法，关注HSV颜色空间的独特属性和视觉感知机制两者的优势来进行图像检索，提出圆柱体特征直方图的新型图像特征表达方法，它能够利用HSV色彩空间中的颜色信息和边缘特征来表示图像内容。由于圆柱体特征直方图可看作为直方图描述方法的重要改进，既能利用直方图来表达颜色、纹理、形状和空间特征，又吸收了基于直方图的方法的优点，且与空间布局、不同的颜色从属关系和边缘线索等视觉感知因素更加一致，因此将其专门用于特征分析和基于内容的图像检索，具有更丰富视觉信息，从而能够明显地提高图像检索性能。

技术领域

本发明涉及图像检索技术领域，具体涉及一种基于HSV颜色空间 特有属性的图像检索方法。

背景技术

颜色是一种重要的视觉属性，它提供了一系列关于图像的信息， 广泛应用于模式识别、基于内容的图像检索(CBIR)、计算机视觉和 彩色图像处理等领域。虽然，颜色特性对背景、比例变化和方向都具 有不变性，在许多情况下，减少颜色的数量并不影响人类识别图像内 容的能力。但是，颜色和边缘特征与视觉感知有着密切的关系，适合 描述自然图像的内容。HSV色彩空间很好地模拟了人类的色彩感知， 它可以理解为一个圆柱体，而圆柱体体积很容易被计算出来。HSV 颜色空间所包含的显著信息能够利用圆柱体体积来表达，它能突出图 像的主要颜色区域，这正是HSV颜色空间的独特属性。因此，利用 HSV颜色空间的独特属性以及人类视觉感知机制，可以有助于提高 图像检索性能。

然而，目前图像检索技术在HSV颜色空间中，基本都用于提取 颜色特征，却很少利用到颜色空间的几何形状特征，这些几何形状却 包涵了许多独特的视觉信息，例如，几何形状的体积、面积和表面积 等等。若能够利用它们和人类视觉感知机制来提取和描述图像特征， 不仅能包含有颜色空间的常见特征，而且还包含有一些独特的属性， 信息量更加大，能够明显地提高图像检索性能。

发明内容

本发明所要解决的是如何利用HSV颜色空间独特属性和视觉感 知机制来提取和描述图像特征的问题，提供一种基于HSV颜色空间特 有属性的图像检索方法。

为解决上述问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

基于HSV颜色空间特有属性的图像检索方法，包括步骤如下：

步骤1、将彩色图像从RGB颜色空间转换到LMS颜色空间；

步骤2、将彩色图像从LMS颜色空间转换到LMS对数空间；

步骤3、将彩色图像从LMS对数空间转换到AC₁C₂拮抗颜色空间；

步骤4、利用对比度敏感函数滤出AC₁C₂拮抗颜色空间中各个分 量中不可见的颜色信息，得到滤波后的A′C₁′C₂′拮抗颜色空间的彩色 图像；

步骤5、将彩色图像从滤波后的A′C₁′C₂′拮抗颜色空间恢复到RGB颜色空间，得到恢复后的R′G′B′颜色空间的彩色图像；

步骤6、将彩色图像从恢复后的R′G′B′颜色空间转换到HSV颜色 空间；

步骤7、将步骤6所得的HSV颜色空间的彩色图像中的色调分 量H、饱和度分量S和明度分量V进行均匀量化和组合量化后得到 颜色索引图；

步骤8、对步骤6所得的HSV颜色空间的彩色图像中的明度分 量进行边缘检测，并将所得到的边缘方向进行均匀量化处理，获得边 缘方向索引图；

步骤9、在HSV颜色空间中，计算彩色图像的各个像素点的虚 拟几何体的体积；其中彩色图像的第i个像素点的虚拟几何体的体积 cv_i为：