ウェーブレットパケット変換による内容に基づく類似画像検索  [in Japanese] Content-Based Similar Image Retrieval Using Wavelet Packet Transform  [in Japanese]

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Abstract

内容に基づく画像検索は,画像に手動でキーワードを付加することなく画像から抽出した特徴量に基づいて画像を検索する手法である.本論文では,画像の特徴量の抽出にウェーブレットパケット変換を用いて類似画像を検索する手法を提案する.提案手法では,まずウェーブレットパケット変換が時間・周波数領域において分割パターンを自由に選択できることを利用し,画像の局所的・大域的な変化を詳細に解析する.次に,ウェーブレットパケット変換の結果にCoifman らの提案する最良基底アルゴリズムを適用してウェーブレットパケットツリーを得る.ここで,類似画像の間ではウェーブレットパケットツリーの形状も相似となる特徴があるため,これを画像データベースの分類に応用することで検索対象範囲を大幅に減らせることを示す.ユーザによる検索質問画像と画像データベースの画像の類似性は,ウェーブレットパケットツリーの形状を表す特徴ベクトルの比較並びにユークリッド距離を求めることで評価を行う.提案手法の実験として,6 万枚の画像より構成される大規模な類似画像検索システムを構築し,画像検索システムの検索効率を再現率・適合率の指標を用いて評価を行う.実験結果として,平均再現率25.96%, 平均適合率60.0%が達成され,提案手法がより多くの類似画像を検索することを実証できた.

The content-based image retrieval system is a technique for retrieving images on the basis of automatically extracted features such as color, texture and shape. In this paper, we propose a similar image retrieval method by the wavelet packet transform for feature extraction of an image. The wavelet packet transform enables good approximation of an image because it allows better frequency resolution and much higher precision and flexibility in the selection of the bases. A query and all database images are transformed into the wavelet packet bases by the wavelet packet transform, and the optimal bases are chosen from the full-quad wavelet packet tree by the best basis algorithm. The structure of the optimal wavelet packet tree for similar images tends to be similar to each other. Our retrieving algorithm makes use of the structure of this wavelet packet tree and Euclid distance. The experiments were performed on the very large-image database containing 60,000 images from Corel Gallery. We evaluate the ability of our proposed retrieval method using a Recall-Precision graph. From this result, it is clarified that our proposed method provides greater accuracy, average Recall 25.96% and average Precision 60.0%. We also indicated that it is possible to easily obtain similar images from the very large-image database.

Journal

  • The Journal of the Institute of Image Electronics Engineers of Japan

    The Journal of the Institute of Image Electronics Engineers of Japan 42(1), 71-80, 2013

    The Institute of Image Electronics Engineers of Japan

Codes

  • NII Article ID (NAID)
    130004870607
  • NII NACSIS-CAT ID (NCID)
    AA12563298
  • Text Lang
    JPN
  • ISSN
    0285-9831
  • NDL Article ID
    024281841
  • NDL Call No.
    YH247-1186
  • Data Source
    NDL  J-STAGE 
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