快速JPEG圖像檢索方法

本文給出了一種基于歸一化化轉動慣量(Normalized Moment Inertia， NMI )的JPEG
圖像快速檢索方法，其特點是直接在壓縮域中利用DCT 系數進行塊分類，每一類分塊形成一個二值索引圖，統計該索引圖的NMI 值作為該類的一個特征，所有類的NMI 特征構成了圖像的一個特征序列，以此進行圖像檢索。本方法不需要完全解壓縮，降低了計算復雜度，對圖像的平移，旋轉和尺度變換有較好的魯棒性。試驗結果表明這種圖像檢索方法具有良好的檢索性能。
為了降低存儲需要和加快傳輸速度, 大量的圖像和視頻數據都是以一定的壓縮格式存貯和傳輸的。直接在壓縮域進行圖像數據處理和分析，無需解壓縮操作，無疑能夠減少系統的處理時間和計算復雜度?；趬嚎s域的圖像分析處理技術已成為多媒體研究領域的一個熱點。
基于內容的壓縮域圖像檢索(CBIR)是當前多媒體數據庫系統和數字圖書館研究中的一個熱點。壓縮域圖像檢索技術的主要是根據壓縮域數據的特點提取圖像特征，壓縮格式中的數據對于描述圖像的特征有著不同于象素域的獨有的特性。若特征提取速度快，則它可以不需要特征庫的支持，在一定程度上能適合互聯網、動態數據庫的圖像檢索。
目前 80%的圖像與視頻資源都采用了基于DCT 變換的壓縮格式， 如 JPEG MPEG1/2，
H.261/263 等，因此研究ＤＣＴ壓縮域的圖像檢索技術具有重要的現實意義。事實上，基于DCT 壓縮域的圖像檢索方法已有很多， 既可以用ＤＣＴ域的各個濾波通道的方差與均值作為圖像的匹配特征，也可用ＤＣＴ前幾個ＡＣ系數的方差作為檢索特征。黃祥林通過重組DCT 系數得到對應于三級小波分解的具有方向性的多分辨率形式，從而提取圖像輪廓用于圖像檢索。Fan 等直接在DCT 域提取有方向性的圖像特征進行圖像檢索。Jose 等直接統計DC 系數直方圖進行JPEG 圖像的檢索。許多基于DCT 壓縮域的檢索算法都在一定程度上增強了圖像檢索的效果。
本文是在文獻的基礎上給出的一種基于 NMI 的快速JPEG 圖像檢索方法。該方法直接在壓縮域中利用DCT 系數進行塊分類，每一類分塊形成一個二值索引圖，統計該索引圖的NMI值作為該類的一個特征，所有類的NMI 特征構成了圖像的一個特征矢量，以此進行圖像檢索，方法極其方便簡單，不需要完全解壓縮，大大降低了計算復雜度。文中第2 節介紹了有關二值圖像的歸一化轉動慣量（NMI）的概念；第3 節詳細敘述了本文的方法；第4 節給出了試驗結果；最后對本文作了總結。