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山东大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (6): 12-16.

• 机器学习与数据挖掘 • 上一篇    下一篇

基于改进FCM算法和贝叶斯分类的图像自动标注

朱娜娜1, 2, 张化祥1, 2*, 刘丽1, 2   

  1. 1. 山东师范大学信息科学与工程学院, 山东 济南 250014;
    2.山东省分布式计算机软件新技术重点实验室, 山东 济南 250014
  • 收稿日期:2013-06-28 出版日期:2013-12-20 发布日期:2013-06-28
  • 通讯作者: 张化祥(1966- ), 男, 山东济宁人, 教授, 博士生导师, 主要研究方向为机器学习,模式识别及Web挖掘等. E-mail:huaxzhang@163.com E-mail:huaxzhang@163.com
  • 作者简介:朱娜娜(1988- ), 女, 山东泰安人, 硕士研究生, 主要研究方向为机器学习,模式识别及Web挖掘等. Email:1015052550@qq.com
  • 基金资助:

    国家自然科学基金资助项目(61170145);教育部博士点基金资助项目(20113704110001);山东省自然科学基金资助项目(ZR2010FM021)

Automatic image annotation based on approved FCM algorithm and Bayesian classification

ZHU Na-na1, 2,  ZHANG Hua-xiang1, 2*,  LIU Li1, 2   

  1. 1.School of Information Science and Engineering, Shandong Normal University, Jinan 250014, China;
    2.Shandong Provincial Key Laboratory for Novel Distributed Computer Software Technology, Jinan 250014,  China
  • Received:2013-06-28 Online:2013-12-20 Published:2013-06-28

摘要:

为跨越高层语义概念与底层视觉特征之间的语义鸿沟, 本研究提出一种新的图像自动标注方法。该方法首先采用灰度直方图方法对图像分割并提取图像区域的纹理特征, 然后利用FCM算法中增大关联度高的特征权重更好地实现对分割后图像区域的聚类效果。最后改进贝叶斯分类器建立图像区域和语义概念间的关联模型, 通过比较测试图像和训练图像间的最大相似度实现测试图像的自动标注。在Corel通用图像数据集上与其他几种方法进行了对比实验, 实验结果表明改进后的标注方法优于传统标注方法。

关键词: 贝叶斯分类, 灰度直方图, 关联模型, 纹理特征, 加权FCM算法, 图像自动标注

Abstract:

In order to cross the semantic gap between high-level semantic concepts and low-level visual features,  a new method about automatic image annotation was proposed. First,  the method of gray histogram was applied to segment images and texture features were  extracted from image regions. Second,  the greater weights could be  distributed to relevant features compared with less relevant features for FCM algorithm,  and better results of clustering could be achieved. Finally,  the correlation model between keywords and clustering regions was  established in accordance with the labeled images in the training sets by the approved Bayesian classification. The similarity between the testing images and the training images were calculated,  and the maximal conditional probability to annotate the new image regions was achieved. The experiments on a standard Corel dataset compared with other methods showed that the approved labeling approach performed more accurately and effectively than traditional labeling methods.

Key words: gray histogram, the correlation model, texture features, automatic image annotation, weighted FCM algorithm, Bayesian classification

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