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영역기반 이미지 검색을 위한 칼라 이미지 세그멘테이션
Color Image Segmentation for Region-Based Image Retrieval

황환규   (강원대학교 IT대학 컴퓨터학부 컴퓨터정보통신공학UU0000037  );
  • 초록

    효율적인 저차원의 인덱싱을 제공하기 위해 이미지를 유사한 성질을 갖는 영역으로 나누고, 나누어진 영역에 대해 유사성을 비교하는 영역 기반 이미지 검색이 제안되었다. 그러나 영역 기반 이미지 검색은 이미지를 유사한 영역으로 나누기 위한 이미지 세그멘테이션 기술이 추가적으로 필요하다. 일반적인 칼라 자연 이미지의 경우 다양한 칼라와 질감 성분을 갖는 영역으로 나누는 것은 많은 어려움이 있다. 본 논문에서는 자동적인 칼라 이미지 세그멘테이션 알고리즘을 제안한다. 제안하는 세그멘테이션 방법은 양자화를 통해 칼라수를 줄이고 양자화 된 이미지를 Fisher의 클래스 선형 판별식을 이용하여 이미지의 전체적인 에지를 보여주는 그레이 레벨 이미지를 생성한다. 이렇게 얻은 그레이 레벨 에지 이미지를 지역적 임계치 비교를 통해 이진 에지 이미지로 변환하고 이진 에지의 끊어진 부분을 찾아내어 인접 에지에 연결하여 영역을 생성한다. 마지막으로 나누어진 영역간의 유사성을 비교하고 유사한 영역을 병합하여 최종 세그멘테이션 결과 이미지를 생성한다. 본 논문에서는 세그멘테이션 알고리즘을 이용한 영역 기반 이미지 검색 시스템을 구현하였으며, 다양한 실험에 의하면 제안한 세그멘테이션 방법이 다양한 이미지에 대하여 양질의 세그멘테이션 결과를 보이는 것으로 나타났다.


    Region-based image retrieval techniques, which divide image into similar regions having similar characteristics and examine similarities among divided regions, were proposed to support an efficient low-dimensional color indexing scheme. However, color image segmentation techniques are required additionally. The problem of segmentation is difficult because of a large variety of color and texture. It is known to be difficult to identify image regions containing the same color-texture pattern in natural scenes. In this paper we propose an automatic color image segmentation algorithm. The colors in each image are first quantized to reduce the number of colors. The gray level of image representing the outline edge of image is constructed in terms of Fisher's multi-class linear discriminant on quantized images. The gray level of image is transformed into a binary edge image. The edge showing the outline of the binary edge image links to the nearest edge if disconnected. Finally, the final segmentation image is obtained by merging similar regions. In this paper we design and implement a region-based image retrieval system using the proposed segmentation. A variety of experiments show that the proposed segmentation scheme provides good segmentation results on a variety of images.


  • 주제어

    내용 기반 이미지 검색 .   칼라 이미지 세그멘테이션 .   영역 기반 이미지 검색.  

  • 참고문헌 (20)

    1. Chang N. S. and Fu K. S., 'A Relational Database System for Images', Technical Report RT-EE, Purdue University, pp. 79-28, 1979 
    2. Androutsos D., et al, 'Image Retrieval Using Directional Detail Histograms', Proc. of SPIE Storage and Retrieval for image and Video Databases VI, pp.129-137, 1998 
    3. Bonsiepen, L. and Coy W., 'Stable Segmentation Using Color Information', Proc. of Computer Analysis of Images and Patterns, ed. R. Klette, Proc. of CAIP'91, Dresden, pp.77-84, September 1991 
    4. Ohlander, R., Price K., and Reddy D.R., 'Picture Segmentation Using a Recursive Region Splitting Method', Proc Computer Graphics and Image Processing, vol.8, pp. 313-333, 1978 
    5. Beckley, D. A., Evens, M. W. and Raman, V. K., 'Multikey Retrieval from K-d Trees and Quad-Trees', Proc. of SIGMOD Conference pp. 291-301, 1985 
    6. Chang N. S. and Fu N. S. 'Query-By Pictorial Example', Proc. of IEEE Trans. On Software Engineering, 1980 
    7. R. Weber, H.-J. Schek, and S. Blott, 'A Quantitative Analysis and Performance Study for Similarity-Search Methods in High-Dimensional Spaces', Proc. of VLDB, pp. 194-205, 1998 
    8. Deng, Y. Manjunath, B. S. and Shin, H. 'Color Image Segmentation', Proc. of IEEE Conf. on Computer Vision and Pattern Recognition, 1999 
    9. Chua,, T. S., Lim, S. K. and Pung, H. K., 'Content-Based Retrieval of Segmented Images', Proc. of ACM Multimedia, pp 211-218, San Francisco, 1994 
    10. Natsev A., Rastogi R. and Shim K. S., 'WALRUS: A Similarity Retrieval Algorithm for Image Databases,' Proc. of SIGMOD Conference, pp. 395-406, 1999 
    11. Skarbek, W., Methods for Digital Image Representation, Akademicka Oficyna Wydawnicza PLJ, Warszawa (in Polish) 1993 
    12. Rafael C. G., and Richard E. W., Digital Image Processing, Addison Wesley Longman 1992 
    13. Chang S. K., Yan C. W., Dimitroff, C. and Timothy Arndt., 'An Intelligent Image Database System', Proc. of IEEE Trans. on Software Engineering, 1988 
    14. Deng, Y. and Manjunath, B. S., 'An Efficient Low-Dimensional Color Indexing Scheme for Region-Based Image Retrieval', Proc. of IEEE Intl. Conf. on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP), pp. 3017-20, 1999 
    15. Niblack W., Barber R. and et al. 'The QBIC Project Querying Images by Content Using Color, Texture and Shape'. Proc. of SPIE Storage and Retrieval for Image and Video Databases, 1994 
    16. Flickner M. Harpreet Sawhney, Wayne Niblack, Jonathan Ashley, Huang Q., Byron Dom, Monika Gorkani, Jim Hafine, Denis Lee, Dragutin Petkovic, David Steele, and Peter Yanker, 'Query by Image and Video Content: The QBIC System', Proc. of IEEE Computer, 1995 
    17. Duda, R. O. and Hart, P. E., Pattern Classification and Scene Analysis, John Wiley & Sons, 1970 
    18. Markus S., and Markus O., 'Similarity of Color Images', Proc. of SPIE Storage and Retrieval for Image and Video Databases, 1995 
    19. Lybanon, M., Lea, S. and Himes, S., 'Segmentation of Diverse Image Types Using Opening and Closing', Proc. of IMMC, pp. 135-138, 1999 
    20. Chang, S. F., and Smith, J. R., 'Finding Images/Video in Large Archives', D-Lib Magazine, 1997 
  • 이 논문을 인용한 문헌 (1)

    1. Kim, Tae-Yeun ; Song, Byoung-Ho ; Bae, Sang-Hyun 2010. "A Design and Implementation of Music & Image Retrieval Recommendation System based on Emotion" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. CI, 컴퓨터, 47(1): 73~79     

 저자의 다른 논문

  • 황환규 (8)

    1. 1996 "계층 그리드 화일을 이용한 선택률 추정에서 발생되는 오차 분석" 電子工學會論文誌. Journal of the Korea institute of telematics and electronics. B b33 (9): 24~36    
    2. 1998 "분할 시그너춰 화일을 위한 효율적인 디렉토리 관리 기법" 電子工學會論文誌. Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics. C c35 (3): 32~45    
    3. 2000 "공간 데이터베이스를 위한 새로운 위상 관계 유도 알고리즘" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. CI, 컴퓨터 37 (2): 11~20    
    4. 2004 "공간 질의 최적화를 위한 힐버트 공간 순서화에 따른 공간 분할" 정보처리학회논문지. The KIPS transactions. Part D. Part D d11 (1): 23~30    
    5. 2004 "공간 데이터베이스에서 질의 결과 크기 추정을 위한 공간 분할" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. CI, 컴퓨터 41 (2): 23~32    
    6. 2006 "점진적인 순차 패턴 갱신 알고리즘" 電子工學會論文誌. Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea. CI, 컴퓨터 43 (5): 17~28    
    7. 2017 "동적 및 정적 관심점을 이용하는 사람 계수 기법" 방송공학회논문지 = Journal of broadcast engineering 22 (1): 70~77    
    8. 2017 "운동 히스토리 영상을 활용한 CamShift 기반 손 추적 기법" 방송공학회논문지 = Journal of broadcast engineering 22 (2): 182~192    

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