[发明专利]基于标注语义的个性化图像浏览与推荐方法及系统

说明书

技术领域

本发明属于多媒体信息检索技术领域，具体涉及图像这种特定媒体的数据检索、浏览与推荐方法及系统。

背景技术

随着Internet和信息化的发展，数字图像的容量和数量在高速增长，每天都有海量图像数据产生。就目前研究情况来看，访问图像数据的检索与浏览算法已成为图像信息发展的瓶颈。如何快速而准确地查找、访问满足用户需求的图像，并有效利用这些图像信息，就成为当前迫切需要解决的问题，即图像检索与浏览技术。该技术分为以下几个发展方向：1) 基于文本的图像检索(Text-based Image Retrieval, TBIR)与浏览技术，其主要是将图像通过文本标注形成标签，基于图像和标签之间的对应关系来实现检索与浏览过程^[1, 2, 3]；2) 基于内容的图像检索(Content-based Image Retrieval, CBIR)与浏览于20世纪90年代开始在研究和应用领域得到长足发展，其主要是基于图像本身的内容特征或者纹理特征来进行检索和匹配，查询与浏览具有相关和相近特征图像的过程^[4, 5, 6]；3) 此后发展起来的检索与浏览算法有基于语义的模式（即提供语义方面的扩展）、基于反馈的模式（即考虑到用户交互，并将用户交互的结果信息作为系统的输入反馈给系统，从而让系统学习到用户的偏好特征，获得个性化的检索结果）以及基于知识的模式（即主要是构建知识库，使得用户能够基于知识库的信息得到更好的检索结果）^[7, 8, 9]。 基于文本的图像检索与浏览作为一种早期技术，十分依赖于图像的标注结果，这也是它的缺点，但基于文本的图像检索与浏览作为一种较为成熟的技术，其快速可靠的特点在当今相关研究领域仍然十分突出^{[10, 11, 12]}。因此，基于文本的图像检索与浏览仍是一个值得研究的主题，若能吸取其它方法的一些特点或是和其它几种方法交互使用，将会产生不错的效果。

如何把用户所需要的检索和浏览结果呈现给用户，快速而准确地定位所需要的图像资源，一直是图像检索、浏览和推荐领域的一个重大问题^[13, 14]。当用户输入查询需求时，总是希望能够及时检索出和浏览到最想获得的结果，并使这些结果能够排在检索结果的最前面，或者获得最满足需求的推荐结果，这就涉及到不同的浏览和推荐方式^[15, 16]。首先是图像浏览算法，基于查询的方式进入数据库检索，并将检索结果的内容直接返回给用户，这是一种查询关键词->图像结果的直接图像检索和浏览过程。其次是关于推荐算法，着重考虑用户模型，根据用户的历史行为习惯推荐具有用户偏好的图像，但这种方法不具有发散性，每个人关于用户的需求和体验不同，所以建立用户模型是必要的解决手段。因此，如果能够综合上述浏览与推荐算法的长处，在查询基础上添加用户模型并对查询进行优化，提供语义扩展功能，使检索和浏览内容更加丰富并建立具有用户偏好的用户反馈模型，将检索、浏览和推荐的结果综合返回给用户，为用户浏览提供个性化的推荐和检索，以使结果更符合用户需求，同时达到更好的图像检索和浏览质量。