[发明专利]一种降低紫砂壶图像检索搜索空间的方法

说明书

技术领域：

本发明描述了一个减少数据库印章图片搜索量(或搜索空间)的方法。

背景技术：

紫砂壶图像匹配是紫砂壶溯源防伪系统的重要技术。运用图像识别技术，与系统数据库已存的印章图片进行复杂的特征对比，来识别验证待测紫砂壶的印章图片。数据库中大量的印章图片的特征提取和对比是一个计算量非常大的工作。

本发明描述了一个减少数据库印章图片搜索量(或搜索空间)的方法。此方法分析待测图片的颜色分布并选出与之有相同的颜色范围和频率的库存图片。这将极大的减少需要进行特征比对的库存图片的数量从而减少特征提取和比对的计算量。由于此方法降低了计算复杂度，从而使之适合应用于紫砂壶系统中大规模多用户实时图像的预处理。此方法可应用于待测紫砂壶和库存紫砂壶的图片以及它们的显微图片。

发明内容：

当紫砂壶大师印章图片录入到数据库时，每张图片的颜色频率直方图(Color Frequency Histogram，以下简写为CFH)将被计算出来并加入数据库中。与之类似，当处理待测图片时，其CFH也会被计算出来。

然后比较待测图片的CFH和库存图片的CFH。针对每段频率范围建立CFH反转索引表，并基于特定颜色频率上颜色频率象素点出现的次数进行排序。一个待测图片可以快速地与那些表现出类似CFH的库存图片向关联。然后这些关联的库存图片可以与待测图片进行更复杂的特征比对。

当向数据库中录入紫砂壶图片或在验证待测图片时，建议如下步骤：

1)颜色频率直方图(CFH)——基于颜色的频率直方图，如图1所示。此图表示了颜色范围以及相应的象素点出现的次数。直方图按颜色频率范围进行分组，每组对应于一个太赫兹颜色频谱(如红色光所在的400-484太赫兹)。通常可以使用普通的白光，但在可控制的环境里，可以使用替代光源，如紫外光，这将激发黏土材质中的杂质从而可以带来更独特的颜色。这些杂质可以是金属(铁，铜，钨，钼，铅，硼，钛，锰，铬)，稀有元素，晶体结构瑕疵或有机杂质。这些受激发的区域能够带来独特的特征属性。

2)特征图——基于步骤1中计算的直方图，针对原始图片图2a，中选择一个单色频率范围。图2b显示选中的颜色范围被放大加强了。随后基于落在特定颜色范围内的物理特征计算出特征图。图独特性体现在特征点之间的距离，边，顶点，以及递减的连接度(每个顶点相关的边的数目)。接下来可以计算并比较Voronoi图(又叫泰森多边形图)，见图3a。此外，也可以比较相对邻图或最小生成树，见图3b，以获得 更好的精确度。

3)降低库存图片搜索空间——为了减少库存图片的搜索量，步骤1和2中所计算的直方图和特征图可用来快速地比较待测图片和库存图片。通过识别哪些颜色频率具有最多象素点，直方图数据可以作为图片搜索的哈希。待测图片的特征图还可以编码在字符串的形式中，可以快速地使用基于图的字符串搜索算法来比较图的节点/边。

4)特征提取——针对在步骤3中匹配的库存图片，可以使用通用的特征提取和特征匹配算法。

附图说明：

图1显示为本发明的紫砂壶图像检索搜索空间的颜色频率直方图

图2显示为本发明的紫砂壶图像检索搜索空间的图片效果

图3显示为本发明的紫砂壶图像检索搜索空间的特征图

具体实施方式：

以下通过特定的具体事例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的个细节也可以给予不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件二非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实施时各组件的形态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局形态也可能更为复杂。

需要说明的是，本发明中所涉及的陶瓷艺术品是指以天然矿物为主要原料，经过粉碎混炼。成型和煅烧而制得的各种制品，包括但不限于紫砂壶、青瓷、白瓷等等。