[发明专利]基于四元数不变量的彩色图像检索方法

权利要求书

1.一种基于四元数不变量的彩色图像检索方法，其特征在于按如下步骤进行：

步骤1：确定彩色图像的四元数PHT矩；

步骤2：利用四元数PHT矩对彩色图像进行分解,得到矩值；

步骤3：利用所得的矩值作为图像特征，以一一对应的方式与原图像形成映射，形成图像特征库以待检索使用；

步骤4：利用欧氏距离作为图像之间相似度的计算方法，计算不同图像之间的相似度，按照相似度从大到小对图像进行排序、输出。

2.根据权利要求1所述的基于四元数不变量的彩色图像检索方法，其特征在于所述步骤1如下：

步骤11：先定义出彩色图像的四元数PHT矩：假设                                                为极坐标系下的彩色图像，则根据传统灰度图像的PHT矩定义及四元数理论，可以定义出如下形式的彩色图像四元数PHT矩：

 

其中，是一个单位纯四元数；

步骤12：在极坐标系下，利用彩色图像四元数PHT矩近似地重构彩色图像函数，假定为重构图像的最高阶数，为重构图像的最大重复度，具体公式为：

。

3.根据权利要求2所述的基于四元数不变量的彩色图像检索方法，其特征在于所述步骤2如下：

步骤21：假设、和分别表示彩色图像的三个分量，、和分别表示彩色图像三个分量的传统PHT矩，表示取复数p的实部，表示取复数p的虚部，则四元数PHT矩分解可以表示为：

其中，

步骤22：将步骤21中利用彩色图像四元数PHT矩公式分解计算得到矩值。

4.根据权利要求3所述的基于四元数不变量的彩色图像检索方法，其特征在于所述步骤3如下：

步骤31：根据实验测试效果统计选取阶数，四元数PHT矩阶数取为N；

步骤32：根据四元数PHT矩阶数N与矩值个数M之间的关系：可知，N阶四元数PHT矩包含M个矩值，其中每个矩值均为四元数；

步骤33：在四元数PHT矩所构造的彩色图像特征库中，每副图像对应M个矩值，以此来表征图像，完成图像特征库的建立。

5.根据权利要求4所述的基于四元数不变量的彩色图像检索方法，其特征在于所述步骤4如下：

步骤41：重复步骤2，计算待检索图像的特征；步骤42：采用欧氏距离计算待检索图像特征与图像特征库中的特征的相似度，为检索图像I和库中图像J之间的距离，表示图像I的特征向量第i个分量处的特征值，则两幅图像的欧式距离定义为：

；

步骤43：将取倒数作为两幅图像的相似度，其中，为了避免所查询图像与图像库中的本图像距离为1/0而出现的无意义结果，在所有相似度取倒数前先加一个无穷小不会引起排序变化的，将检索图像按照相似度从大到小排列输出，得到检索结果。