一种基于归一化颜色周期的领带花型图案检索方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于归一化颜色周期的领带花型图案检索方法，该方法对图像进行分色二值化，通过自相关求出每种颜色的行列周期，并进行归一化处理，得到特征向量；将该特征向量与特征库中的特征向量通过相似度检测进行匹配运算，得到检索的结果。采用本发明方法能够对“四方连续”的领带花型图案进行有效的检索，对于花型相同颜色不同的图案也能够检测出来；同时以归一化颜色周期作为检索特征，可以避免因颜色不同而花型一致产生的误检。
【专利说明】-种基于归一化颜色周期的领带花型图案检索方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于数字图像检索【技术领域】，具体涉及一种基于归一化颜色周期的领带花 型图案检索方法。
【背景技术】
[0002] 随着领带生产和设计的自动化程度的提高，领带生产企业对领带设计资源的管理 逐步从原来的人工管理进化为自动化管理，许多领带生产企业积累了大量的领带图片，为 了在生产、销售等环节中有效的挖掘利用这些领带资源，迫切需要一个领带图形检索系统 对领带图形的进行自动、有效的检索。目前许多领带生产企业对领带花型的检索主要有两 种方式：
[0003] 对领带花型采用实样存储领带样品的方式，通过样品库中领带样品进行人工分类 和编号以方便检索，主要用于领带产品的设计、产品管理等用途。该种方式需要存储大量的 产品样品，还需要占用存储空间以及样品管理及保存的耗费，会造成不必要的资源浪费，并 且人工在大量样品中进行检索会受到检索者的主观因素影响，检索的效率和速度都会很 低。
[0004] 建立基于产品分类的领带检索系统，通过领带产品的数字图像进行分类，由用户 按照预先分类进行查找所需要的领带花型，以半手工查询的方式来实现对领带花型的检 索，这一方式已经在一些领带生产企业的电子商务中开始应用。该种方式虽然可以一定程 度上解决了上述不利因素，但是以半手工的方式在图像库中查找，检索方式单一，并且难以 充分满足不同检索人员和客户的不同检索需求和对一些检索特征需求进行精确描述，速度 和效率都还是比较低。因此需要充分利用各种图像检索技术建立高效准确的领带产品检索 系统，以提高领带生产企业的自动化程度，和提高电子商务的应用。
[0005] 目前针对领带花型的图案检索研究并不多，多采用颜色、纹理及结构等特征 进行检索。如丁颖等在"基于领带花形图像检索算法研究"（杭州电子科技大学学报， 2005, Vol. 25 (1) : 33, 43, 53, 63) -文中提出在对布样扫描图像提取花型区域的基础上，运 用Gabor小波变换提取花型特征，采用多角度旋转不变性的相似度计算进行检索。该方法 对于方向性反应较强的条纹、格状、点状花型能够做出较好的描述。对于不能将方向信息作 为主要描述方式的花类花型，容易与具有相似纹理方向信息的其他花型混淆，对于素面花 型检索精度亦不高。朱华建等在"基于区域特征及相对空间关系的领带图案的识别"（浙江 大学硕士学位论文，2005) -文中提出了基于区域特征及空间关系的领带图案花型识别方 法，避开对图像形状和结构分析，减少运算量，但该算法对输入的花样图案有严格的要求， 必须是花样的单位循环。程守远等在"基于图像检索技术的领带花型检索的研究"（东华大 学硕士学位论文，2006) -文中提出根据颜色组合直方图特征和纹理特征的方法来实现领 带花型的检索，该方法图像特征向量的维数高，检索计算量大，影响检索性能。
【发明内容】
[0006] 针对现有技术所存在的上述技术问题，本发明提供了一种基于归一化颜色周期的 领带花型图案检索方法，根据领带主体花型"四方连续"排列的特点，选用每种颜色的周期 作为特征向量进行检索。
[0007] -种基于归一化颜色周期的领带花型图案检索方法，包括如下步骤：
[0008] (1)获取待检索领带图像，并建立该图像的颜色信息矩阵；
[0009] (2)对于待检索领带图像中的任一类颜色，若该类颜色的颜色值为vk，则将颜色信 息矩阵中所有为v k的元素值重置为1,其余元素值重置为0,从而得到颜色标记矩阵Ik, k为 自然数且I < k < K，K为待检索领带图像中颜色的总类别数；
[0010] (3)对颜色标记矩阵Ik沿行方向进行逐像素循环偏移，偏移量为i，得到颜色标 记矩阵I rowjti并使其与颜色标记矩阵Ik进行相关运算得到相关值Cratjti, i为自然数且 1彡i彡N，N为颜色信息矩阵的行数；依此遍历所有偏移量1?N，得到行相关值向量Cratk I-^row klJ Crow-k2，? ? ?，Crow-kN] ?
[0011] 对颜色标记矩阵Ik沿列方向进行逐像素循环偏移，偏移量为j，得到颜色标记矩阵 U ju并使其与颜色标记矩阵Ik进行相关运算得到相关值cMl w，j为自然数且1彡j彡M，M 为颜色信息矩阵的列数；依此遍历所有偏移量1?M，得到列相关值向量Cralk = [CMlJd，cMl_ k2，? ? ?，Ccol-kM」；
[0012] (4)确定行相关值向量Cratk和列相关值向量Cralk中相关值元素的峰值周期，对应 得到行周期列周期T ralk;
[0013] (5)根据步骤（2)至（4)，遍历待检索领带图像中所有颜色类别，得到行周期特征 向量T" w = [Tratl, Tmw2,…，TmwJt和列周期特征向量Tm1 = [TMll, Tm12,…，TralK]T ;分别对 行周期特征向量Trat和列周期特征向量Tral中的元素按递减顺序重新排列并进行归一化处 理后，得到待检索领带图像基于归一化的行颜色周期向量TN mw和列颜色周期向量TNm1 ;
[0014] (6)使待检索领带图像与图案库中各领带图像关于行颜色周期向量和列颜色周期 向量进行相似度计算，使图案库中符合相似度要求的领带图像作为待检索领带图像的检索 结果。
[0015] 所述颜色信息矩阵的维度对应为待检索领带图像的像素尺寸，颜色信息矩阵中每 个元素的元素值对应为每个像素的颜色值。
[0016] 所述的步骤（3)中对颜色标记矩阵Ik沿行方向进行逐像素循环偏移即使颜色标 记矩阵I k中各行元素均向下偏移i位且将颜色标记矩阵Ik最下边的i行元素循环填补到 最上边；对颜色标记矩阵I k沿列方向进行逐像素循环偏移即使颜色标记矩阵Ik中各行元素 均向右偏移j位且将颜色标记矩阵I k最右边的j行元素循环填补到最左边。
[0017] 所述的步骤（3)中根据以下算式计算相关值Cmw ki和cMl kj :
[0018]
【权利要求】
1. 一种基于归一化颜色周期的领带花型图案检索方法，包括如下步骤： (1) 获取待检索领带图像，并建立该图像的颜色信息矩阵； (2) 对于待检索领带图像中的任一类颜色，若该类颜色的颜色值为vk，则将颜色信息矩 阵中所有为Vk的元素值重置为1，其余元素值重置为〇,从而得到颜色标记矩阵I k，k为自然 数且1 < k < K，K为待检索领带图像中颜色的总类别数； (3) 对颜色标记矩阵Ik沿行方向进行逐像素循环偏移，偏移量为i，得到颜色标记矩阵 Irowjti并使其与颜色标记矩阵Ik进行相关运算得到相关值cMwJd，i为自然数且1彡i彡N，N 为颜色信息矩阵的行数；依此遍历所有偏移量1?N，得到行相关值向量CMwk = [cMwJd，cMW_ ? T k2，· · ·，Crow_kN」 ^ 对颜色标记矩阵Ik沿列方向进行逐像素循环偏移，偏移量为j，得到颜色标记矩阵IMl_ kj并使其与颜色标记矩阵Ik进行相关运算得到相关值Cm1 w，j为自然数且1彡j彡M，M为 颜色信息矩阵的列数；依此遍历所有偏移量1?M，得到列相关值向量Cralk = [cMl_kl，Cc;()1_ ? T k2，· · ·，Ccol-kM」； (4) 确定行相关值向量Cratk和列相关值向量CMlk中相关值元素的峰值周期，对应得到 行周期T Mwk和列周期Tralk ; (5) 根据步骤（2)至（4)，遍历待检索领带图像中所有颜色类别，得到行周期特征向量 Tmw = [TMwl，Τ_ ...，TMwK]T和列周期特征向量TMl = [TMll，Tral2, ...，Tm1Jt ;分别对行周期 特征向量Irow和列周期特征向量Iral中的元素按递减顺序重新排列并进行归一化处理后， 得到待检索领带图像基于归一化的行颜色周期向量TN mw和列颜色周期向量TNm1 ; (6) 使待检索领带图像与图案库中各领带图像关于行颜色周期向量和列颜色周期向 量进行相似度计算，使图案库中符合相似度要求的领带图像作为待检索领带图像的检索结 果。
2. 根据权利要求1所述的领带花型图案检索方法，其特征在于：所述颜色信息矩阵的 维度对应为待检索领带图像的像素尺寸，颜色信息矩阵中每个元素的元素值对应为每个像 素的颜色值。
3. 根据权利要求1所述的领带花型图案检索方法，其特征在于：所述的步骤（3)中对 颜色标记矩阵Ik沿行方向进行逐像素循环偏移即使颜色标记矩阵I k中各行元素均向下偏 移i位且将颜色标记矩阵Ik最下边的i行元素循环填补到最上边；对颜色标记矩阵I k沿列 方向进行逐像素循环偏移即使颜色标记矩阵Ik中各行元素均向右偏移j位且将颜色标记 矩阵I k最右边的j行元素循环填补到最左边。
4. 根据权利要求1所述的领带花型图案检索方法，其特征在于：所述的步骤（3)中根 据以下算式计算相关值cMwJd和C ralj5j :
其中：Ik(X，y)为颜色标记矩阵Ik中第X行第y列的元素值,Imw ki (X，y)为颜色标记矩 阵Irawjd中第X行第y列的元素值，Lud (X，y)为颜色标记矩阵Ujti中第X行第y列的元 素值，X和y均为自然数且1彡X彡N, 1彡y彡M。
5. 根据权利要求1所述的领带花型图案检索方法，其特征在于：所述的步骤（5)中的 归一化处理，即使重排列后的行周期特征向量I row和列周期特征向量Iral中各元素值除以 对应向量中的最大元素值。
6. 根据权利要求1所述的领带花型图案检索方法，其特征在于：所述的步骤￠)中根 据以下算式进行相似度计算：
其中：SIMmw和SIMral分别为待检索领带图像与图案库中任一领带图像关于行颜色周 期向量和列颜色周期向量的相似度，TNratGO和TNMl(k)分别为待检索领带图像的行颜色周 期向量TN mw和列颜色周期向量TNm1中的第k个元素值，QNmw (k)和QNm1 (k)分别为图案库 中任一领带图像的行颜色周期向量QNmw和列颜色周期向量QNm1中的第k个元素值。
7. 根据权利要求1所述的领带花型图案检索方法，其特征在于：所述的步骤￠)中若 图案库中任一领带图像与待检索领带图像关于行颜色周期向量或列颜色周期向量的相似 度大于等于预设的门限值，则该领带图像即作为待检索领带图像的检索结果。
8. 根据权利要求7所述的领带花型图案检索方法，其特征在于：所述的门限值设定为 0. 7 ?0. 9。
【文档编号】G06F17/30GK104376080SQ201410652849
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】胡洁, 张华熊, 屠永坚, 康锋 申请人:浙江巴贝领带有限公司, 浙江理工大学