随着多媒体、网络技术的飞速发展，图像应用的日益广泛，基于内容的图像检索CBIR(Content Based Image Retrieval)成为当前多媒体检索研究的热点之一。它是指直接采用图像内容进行图像信息查询的检索。主要思想是根据图像所包含的颜色、纹理、形状以及对象的空间关系等底层图像特征来分析图像信息，建立图像的特征矢量作为其索引，检索的方法目前主要是根据图像的多维特征矢量进行相似查询。如何有效准确的表达图像特征是基于内容的图像检索技术的核心问题。本文在广泛查阅国内外有关基于内容的图像检索技术资料的基础上，论述了目前国内外基于内容的图像特征提取领域的现状和发展趋势。文中以提取图像特征为主线，讨论了基于内容的图像特征提取方法，设计了基于内容的图像特征提取系统。实验结果表明，本文提取的图像颜色、纹理、形状特征能够满足对图像内容的描述要求。颜色作为图像的一种重要的视觉信息，是描述图像的最常用的方法，已得到广泛的应用。本文对利用颜色特征进行图像检索的关键问题：颜色的表示、颜色特征的提取进行了讨论。分析了基于内容的颜色特征提取方法。针对BMP静态图像的颜色特征提取，采用了颜色直方图方法，并选用了符合人类视觉特性的HSV颜色空间，利用人对颜色的感知对颜色分量进行非等间隔量化并形成特征矢量，作为图像的颜色特征。 人眼在观察一幅图像时，总是很自然的将图像分成目标和背景。一般人对计算机检索效果的评价也主要是以目标来衡量的。本文针对图像特点，在数学分块思想的基础上，提出了突出图像中目标对象颜色特征的加权颜色直方图方法，使检索结果图像在空间上具有颜色相似性。通过与普通颜色直方图方法的比较，彩色图像检索结果更符合人眼的视觉感受，证明了该方法在表达图像颜色特征有效性上的提高。然而颜色直方图很难准确的体现图像的空间信息，会出现同一直方图对应多幅图像的问题。考虑到单纯颜色特征对图像语义信息表示能力的不<WP=78>足，引入了对图像纹理特征的分析。 纹理是图像中一个重要而难以描述的特征，至今还没有公认精确定义。纹理是人眼视觉的重要组成部分，反映了物体的深度和表面信息，能够提供人眼视觉识别和理解物体的信息。本文分析在纹理特征提取的算法的基础上，采用了基于共生矩阵和Gabor滤波器两种方法提取图像的纹理特征。并对基于两种方法提取特征的检索结果进行了比较。首先利用灰度共生矩阵方法，分别从图像四个方向（0度、45度、90度和135度）的共生矩阵中提取能量、惯性矩、熵、相关、局部平稳五个统计量的均值和标准差作为图像的纹理特征。此种方法提取速度较快，但是视觉效果欠佳。用Gabor函数形成的二维Gabor滤波器性能优良，有着与生物视觉系统相近的特点，Gabor变换已被证明是在2D测不准情况下，对信号空间域和频率域的最优描述。本文在Gabor滤波器的基础上生成Gabor小波，利用Gabor小波的多尺度和多方向特性，对图像进行多分辨率分析，提取图像纹理的特征。然后对图像库中的图像进行基于纹理特征的检索。实验结果表明：对富含纹理图像，采用纹理特征表达会更有效。由于颜色和纹理都只是描述了图像的一部分特征，单纯的只用一种特征来表征图像的信息并不能全面的描述图像所包含的内容。因此本文提出了综合利用颜色、纹理特征的图像特征表示方法。在实验中，根据颜色和纹理特征的权重不同，采用线性加权方式综合颜色特征相似距离和纹理特征相似距离，对图像进行综合检索。与采用单一特征值的检索结果进行了比较，取得了较好的实验结果，提高了检索结果的视觉有效性。因此将多种图像特征综合能够更加全面、准确的表达图像内容。形状是物体的本质特征之一，具有较强的鲁棒性。它不会随图像目标颜色、纹理的改变而发生变化，因此在以查询与图像具有相似形状为主要目的的检索中，形状特征显示出颜色、纹理所不能比拟的优越性能。因此研究目标图像的形状特征提取方法成为解决此类问题的重中之重。一般来说，目标物体所在的区域应该是图像中最引人注目的地方，具有最清晰的轮廓、最完整的边缘和最突出的面积。形状特征提取的首要任<WP=79>务就是获得目标图像边界。通过实验比较分析，本文首先采用Canny算子提取图像边缘，然后通过轮廓跟踪、平滑、细化、二值化、种子填充获得图像的目标区域。选取形状不变矩的七个特征值，作为目标图像的形状特征。实验数据表明，该描述符具有旋转、平移、尺度不变性等优点，能够较好的描述图像形状和空间分布信息。基于不变矩形状特征值的图像检索较好的保持了形状的一致性。尤其对于图像边界清晰、目标明确的图像具有良好的检索效果。本课题来源于吉林省科技发展计划项目《面向对象的多媒体数据库在政府政务信息处理中的应用》，主要研究基于内容的图像及新闻视频的检索。本文设计了一个图像特征提取系统，初步实现了基于内容的图像颜色特征、纹理特征、形状特征的自动提取；同时为了验证各种特征的有效性，利用特征匹配的相似度来获取所要查询的图像，给出了基于特征的图像检索实验演示结果。该系统主要是作为各种特征提取算法的测试平台，是一个试验性?