基于内容的图像检索-聚类分析.doc

/导入必要的包import java.awt.image.BufferedImage;import javax.imageio.ImageIO;import java.io.*;import java.util.Scanner;import java.util.Arrays;import javax.swing.*;import java.awt.*;/* * 基于k-means的简单图像检索 * author xuweibin * */class CBIR private File srcFile; /图像路径 private boolean bFile; private File file; /读入图片文件 private BufferedImage bi; private int imNum; /图像个数 private int width; /图像宽度 private int height; /图像高度 private int minx; /图像最小横坐标 private int miny; /图像最小纵坐标 public int rgb; /图像rgb颜色值 private double rate; /图像频率数组 private static final int N=65536; /图像像素个数,256*256，可以智能化 private static final int M=8; /颜色级数，可以智能化 private static final int IN=6; /图像个数，可以改变 private static boolean flag; /标记数组 private int It1; /初始化簇1 private int It2; /初始化簇2 private double center1; /簇1中心 private double center2; /簇2中心 private double dis1; /到簇1中心的距离 private double dis2; /到簇2中心的距离 /* * 在构造函数中初始化 * */ public CBIR() srcFile=null;bFile=false;file=null;imNum=0;width=0;height=0;minx=0;miny=0;rgb=null;rate=null;flag=null;It1=It2=-1;center1=center2=null;dis1=dis2=0; /* * 读入图像文件流 * */ public void readImage() srcFile=new File(image/); bFile=srcFile.exists(); if(!bFile|!srcFile.isDirectory()|!srcFile.canRead() try srcFile.createNewFile(); catch(IOException e)e.printStackTrace(); else file=srcFile.listFiles(); imNum=file.length; /* * 获得图像的rgb，并转化为亮度值 * */ public void getRGB() readImage();bi=new BufferedImageimNum;for(int i=0;iimNum;i+)trybii=ImageIO.read(filei); catch(IOException e)System.out.println(e); rgb=new intimNum; for(int k=0;kimNum;k+) width=bik.getWidth();height=bik.getHeight();minx=bik.getMinX();miny=bik.getMinY(); rgbk=new intwidth*height; int count=0; for(int i=minx;iwidth;i+) for(int j=miny;j16; int g=(pixel&0xff00)8; int b=(pixel&0xff); rgbkcount+=(int)(r*0.299+g*0.586+b*0.114); /转化为亮度值 /for(int i=0;iimNum;i+)/ for(int j=0;jN;j+)/ / System.out.println(rgbij);/ /* * 获得图像的频率数组 * */public void getRATE()getRGB();rate=new doubleimNumM;for(int j=0;jimNum;j+)int temp=new intM;for(int i=0;iM;i+) tempi=0;int sum=0;for(int i=0;iN;i+) if(0=rgbji&rgbji32) temp0+; else if(32=rgbji&rgbji64) temp1+; else if(64=rgbji&rgbji96) temp2+; else if(96=rgbji&rgbji128) temp3+; else if(128=rgbji&rgbji160) temp4+; else if(160=rgbji&rgbji192) temp5+; else if(192=rgbji&rgbji234) temp6+; else temp7+; sum+;for(int i=0;iM;i+)rateji=tempi/(sum*1.0);/for(int i=0;iimNum;i+)/ for(int j=0;jM;j+)/ System.out.println(rateij);/ System.out.println();/ /* * 获得两个频率数组的距离 * */public double getDistance(double r1,double r2)double pe=0;for(int i=0;iM;i+)pe+=Math.abs(r1i-r2i); /使用的是曼哈顿距离，也即城市街区距离return pe; /* * 获得初始化的簇中心 * */ public void getIntial() getRATE(); Scanner input=new Scanner(System.in); System.out.print(请输入初始化簇1：); It1=input.nextInt(); System.out.print(请输入初始化簇2：); It2=input.nextInt(); /* * 获得更新后的簇中心 * */ public void getCenter(double rt,boolean fl,boolean fg,double center) int temp=0; double centerTemp=new doubleM; for(int i=0;iM;i+) centerTempi=0; if(fg) for(int i=0;iIN;i+) if(fli) temp+; for(int j=0;jM;j+) centerTempj+=rtij; else for(int i=0;iIN;i+) if(!fli) temp+; for(int j=0;jM;j+) centerTempj+=rtij; for(int i=0;iM;i+) centeri=centerTempi/temp; /* * 对图像进行k-means聚类 * */public boolean cluster()getIntial();flag=new booleanIN;for(int i=0;iIN;i+)flagi=false;flagIt1-1=false;flagIt2-1=true;center1=new doubleM;center1=(double)rateIt1-1;center2=new doubleM;center2=(double)rateIt2-1;/for(int i=0;iM;i+)/System.out.println(center1i);boolean tflag=new booleanflag.length;tflag=(boolean)flag.clone(); while(true) for(int i=0;idis2) tflagi=true; else tflagi=false;if(Arrays.equals(flag,tflag) break;else flag=(boolean)tflag.clone(); getCenter(rate,flag,false,center1); getCenter(rate,flag,true,center2); System.out.println();System.out.println(聚类结果簇1：);for(int i=0;iIN;i+)if(!flagi)System.out.println(i+1);System.out.println(聚类结果簇2：);for(int i=0;iIN;i+)if(flagi)System.out.println(i+1);return flag; /* * 一个简单的UI，使用Gridlayout布局、jLabel容器 * */class ImageShowprivate Frame f;private JLabel bt1;private ImageIcon icon1; public void show(boolean fg,boolean fa) if(fa) f = new Frame(簇2：); f.setLayout (new GridLayout (5, 1); for(int i=0;ifg.length;i+) if(fgi) bt1=new JLabel(,JLabel.CENTER); bt1.setBorder(BorderFactory.createLineBorder(Color.white,3); icon1=new ImageIcon(image/+(i+1)+.gif); bt1.setIcon(icon1); f.add(bt1); f.setLocation(1000,10); else f = new Frame(簇1：); f.setLayout (new GridLayout (5, 1); for(int i=0;ifg.length;i+) if(!fgi) bt1=new JLabel(,JLabel.CENTER); bt1.setBorder(BorderFactory.createLineBorder(Color.white,3); icon1=new ImageIcon(image/+(i+1)+.gif); bt1.setIcon(icon1); f.add(bt1); f.setLocation(10,