[发明专利]基于颜色特征的图像检索方法

说明书

本发明公开了基于颜色特征的图像检索方法，提供的技术方案以颜色特征为出发点，通过对监控视频进行分析，得到运动目标的每一帧的前景区域使其构成完整运动目标序列，对于运动目标的每一帧图像，得到二值图像、每一个目标的轮廓以及包围盒信息，前景区域二值图，对运动目标序列采样得到8个采样帧，基于8个采样帧的目标原始图像和mask图计算运动目标序列的全局颜色直方图、分块颜色直方图、主颜色概率特征作为运动目标的特征，支持了主颜色搜索和以图搜图两种方式，能够更好的满足监控视频小目标和中等大小的目标的搜索需求。

技术领域

本发明涉及视频监控领域的图像检索技术，尤其涉及基于颜色特征的图像检索方法。

背景技术

随着视频监控设备的普及和视频监控技术的发展，每天都有大量的视频图像数据产生并被存储下来，如何有效的在海量的视频图像数据找到相关的内容是充分挖掘数据价值必须要面对的问题。

对于监控视频的分析，一般思路是通过运动目标检测提取有意义的运动目标/物体，记录目标的运动信息以及特征，从而大大简化分析的难度，节约大量的分析时间。通常记录的目标的特征会包括多种多样的特征如类别（人、车、物）、大小、轨迹、车牌（如果目标的类别是车的话）、运动方向、颜色、纹理等等。

在监控视频分析中用到的特征里颜色是使用最广泛的一种，因其易于表达易于统计，也更容易分析。通常颜色特征的计算是在给定的颜色空间进行量化降维然后统计目标所在区域像素的统计直方图，更多的应用还包括对目标区域进行划分然后统计分块直方图。量化颜色空间的方法实际上是对颜色空间的一种硬划分，为了较好的进行匹配和搜索，需要比较细致的划分，那么会导致在不同时间拍摄的同一个目标的图像因光照变化的差异导致图像难以匹配上，另一个问题是光照变化导致的色偏使得依据主颜色检索变得困难，比如我们想查看所有红色的目标，那我们就必须知道硬划分得到的多个子区间哪一个对应哪一种主颜色，对于处于不同主颜色过渡区间的颜色我们人眼也很难断定是哪一种颜色，存在色偏的情况下会更加困难。

发明内容

针对上述技术缺陷，本发明提出基于颜色特征的图像检索方法。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

基于颜色特征的图像检索方法，包括如下步骤：

11）对监控视频进行分析，检测并分割视频中出现的运动目标，得到运动目标的每一帧的前景区域使其构成完整运动目标序列，对于运动目标的每一帧图像，得到二值图像、每一个目标的轮廓以及包围盒信息，通过轮廓信息得到运动目标的前景区域二值图，即mask图；在mask图中，0表示背景像素，1表示前景像素，即目标的位置；

12）对运动目标序列采样得到8个采样帧，基于8个采样帧的目标原始图像和mask图计算运动目标序列的全局颜色直方图、分块颜色直方图、主颜色概率特征作为运动目标的特征，存储至索引文件；

13）当查询条件为给定的rgb值时，以最近邻法找到该rgb值对应的主颜色，对于索引文件中的所有目标，每一个目标的8个采样特征中主颜色概率特征对应该rgb值的最大者作为该目标与指定rgb颜色的相似度，最后所有目标依据相似度高低排序后返回给用户；

当给定查询条件为图像及标记了前景的mask图时，计算该图的全局颜色直方图、分块颜色直方图，对于索引文件中的所有目标，逐一计算其8个采样帧与待查询图像的颜色直方图相似度，以结果最大的作为该目标与给定查询图像的相似度，最后将所有目标按相似度高低返回给用户。

进一步的，全局颜色直方图计算包括如下步骤：

21）将图像的像素数据进行颜色空间转换,从rgb转换为hsv或者lab;

22）对转换后的颜色空间进行量化，统计图像前景区域在该颜色空间的颜色直方图信息，联合颜色空间标志flag作为图像的全局直方图特征hist1，即将该flag作为特征向量的一个维度。