摘 要

基于内容的图像检索技术（CBIR）是一种以图片搜索图片的搜索方式，被公认为是互联网最有前途的创新应用之一。基于文的图像检索本检索（TBIR）很难满足如今的服装检索需求。图像包含大量无法文本化的信息，对服装图像使用图像处理技术，可以取代人工标记，既能节省图像检索的时间成本又能保证服装图像信息的完整和准确。而将基于内容的图像检索技术应用于服装图像检索能够较好的改善用户的网上服装购物体验，帮助当今的主流购物网站改善只能用文字检索的现状。

本文主要工作内容包括：

（1）设计实现了基于内容的服装图像检索系统，系统提供了GUI界面，分别实现了显示图像、根据不同的特征进行提取、对特征向量进行匹配检索以及更新数据库的功能。

（2）系统使用了颜色直方图作为特征向量；对图像使用了LBP算法进行纹理特征提取；利用图像边缘方向直方图为形状特征向量，在提取服装图像边缘的过程中提出了一种在MATLAB环境下利用填充函数来获得没有服装内部纹理干扰的方法。

（3）根据服装图像固有的特征，对服装进行分类，能对衣袖特征和衣领特征进行提取和检测。

（4）对系统进行了测试，结果表明使用颜色直方图可以较好地基于颜色检索图像，LBP算法能很好的提取纹理特征，图像边缘方向直方图为形状特征向量检索效果良好。系统能基本正确的判断出想要搜索的服装类型和特征，综合检索的效果也较好。

关键词：基于内容的图像检索；服装图像检索；颜色直方图；LBP算法；边缘方向直方图

Abstract

Content-based image retrieval(CBIR) technology is a search for pictures of the image, is recognized as the most promising Internet applications. Text-based image retrieval(TBIR) has been unable to meet the real-time accurate clothing retrieval needs. The image contains a large number of information that can’t be descriptive by text, the use of image processing image processing technology, can replace the artificial mark, both to save the time cost of image retrieval and to ensure that the clothing image information integrity and accuracy. And will be based on the content of the image retrieval technology used in garment image retrieval can better improve the user's online clothing shopping experience, to help today's mainstream shopping site can only use the text search to improve the status quo. The main work of this paper including:

(1) Design and implementation of the content-based clothing image retrieval system, the system provides a GUI interface, respectively, to achieve the display image, according to different characteristics of the extraction, the matching of the feature vector retrieval and update the database function.

(2) The system uses the color histogram as the eigenvector. The LBP algorithm is used to extract the texture feature. The image edge direction histogram is used as the shape feature vector. In the process of extracting the edge of the garment image, Under the use of fill function to get no clothing within the texture of the interference method.

(3) According to the inherent characteristics of clothing images, the clothing classification, can be the characteristics of the sleeves and coat characteristics of the extraction and testing.

(4) The system is tested and the results show that the color histogram can be used to retrieve the image better based on the color. The LBP algorithm can extract the texture feature well. The image edge direction histogram is good for the shape feature vector retrieval. The system can be basically correct to determine the type of clothing you want to search and features, comprehensive search effect is also better.

Key Words：Content-based image retrieval; clothing image retrieval; color histogram; LBP algorithm; Edge direction histogram

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪 论 1

1.1 基于内容的服装图像检索研究目的及意义 1

1.2 基于内容的服装图像检索国内外发展及研究现状 2

1.3 本文研究内容及章节安排 3

第2章 基于内容的图像检索理论基础及算法实现 4

2.1 基于颜色的图像检索 4

2.1.1 颜色特征 4

2.1.2 图像颜色空间 4

2.1.3 颜色直方图法 6

2.1.4 改进的颜色直方图法 7

2.2 基于纹理的图像检索 7

2.2.1 纹理特征 7

2.2.2 LBP算法 8

2.3 基于形状的图像检索 10

2.3.1 形状特征 10

2.3.2 边缘方向直方图 10

2.4 匹配算法 12

第3章 服装固有特征提取及判断 14

3.1 服装分类 14

3.2 衣袖特征判断 15

3.3 衣领特征判断 16

第4章 基于内容的服装图像检索系统设计与实现 18

4.1 系统设计需求 18

4.1.1 用户需求分析 18

4.1.2 功能性需求分析 18

4.1.3 非功能性需求分析 18

4.2 系统总体设计 19

4.2.1 系统模块设计 19

4.2.2 系统流程设计 19

4.2.3 检索流程设计 20

4.2.4 GUI界面设计 20

4.3 系统模块设计与实现 21

4.3.1 基于颜色检索模块 21

4.3.2 基于纹理检索模块 23

4.3.3 基于形状检索模块 25

4.3.4 综合检索模块 28

4.3.5 服装特征判断模块 29

4.3.6 图像库模块 29

第5章 基于内容的服装图像检索系统测试 31

5.1 基于颜色检索模块测试 31

5.2 基于纹理检索模块测试 32

5.3 基于形状检索模块测试 33

5.4 服装特征判断模块测试 34

5.5 综合检索模块测试 34

5.6系统功能评估 35

第6章 总结与展望 36

6.1 本文工作总结 36

6.2 进一步研究展望 37

参考文献 38

致 谢 39

第1章 绪 论

1.1 基于内容的服装图像检索研究目的及意义

据中国电子商务研究中心监测显示，2011-2016年纺织电子商务交易规模如图1-1所示。可以看出在近几年，服装行业在网络上的增长迅速。这表明用户网上购买服装成为人们日常生活中较为常规的方式之一，在各大网络购物平台上面去购买各式各样的服装也成为了一种习惯^[1]。