基于DB2pureXML图片搜索技术（创新性实验计划项目申请书）

1、项目申请编号项目批准编号北京工业大学国家大学生创新性实验计划项目申请书项目名称：项目负责人：（学号：）学院及专业：联系电话：（手机：）电子信箱：申请日期：共青团北京工业大学委员会北京工业大学教务处填表说明一、中请者应在认真阅读此说明各项内容后按要求详细填写。二、本申请书将作为项目评审和答辩的重要依据，申报者应认真详细填 写。三、表内项冃填写时一律用钢笔、签字笔或打印，字迹要端正、清楚，申 请书可复制。四、填表时不要改变表格结构，如表格空间不够，可以缩小字体或另附纸 补充。阴影部分文字可删除。五、表格中电话及邮箱选择常用的填写，以便联系。一、简表研究项目否无费 经 请 申元b> 文 论、a

2、申请人良、乂 肖号 学21 龄 年 力 别 性业 专 学箱 言 电机 手项目成员名 姓号 学业 专良 文 肖!核原 kb 张0块 模 示 展 台 八u > ftpt块 模 示 台 前珍 晓 霍指导教师名 姓院 学称 职清 朱研究内容和意义摘要限两百字内图扁帝叭 的式的同二、立项依据木项目的研究意义、国内外研究现状分析，并列出主要参考文献 国内外研究现状：现有搜索引擎对图片的检索弊端暴露无遗。而新型的检索技术也只是各大数据检索公司大 学等科研单位研究的重点。目前，比较普遍的几种研究方案如下：1. 基于内容的图像检索20世纪90年代以来,基于内容的图像检索(content-based ima

3、ge retrieval, cbir)的研究和应 用得到了长足的发展。cbir利用图像的颜色、形状、纹理、轮廓、对象的空间关系等基本 视觉特征进行检索。这些特征都是客观独立地存在于图像屮的。因此这种图像检索方法的 主要特点是利用图像本身包含的客观视觉特性，不需要人为干预和解释，能够通过计算机 自动实现对图像特征的提取和存储等。目前基于内容图像检索技术已经取得了不少的成就， 一些著名的图像检索系统相继被推出，有ibm的qbic系统,哥伦比亚大学开发的visualseek ,mit多媒体实验室开发的photobook, u c berkeley开发的chabot系统等。但由于纹理特征 仅对具有一致

4、纹理的图像或区域有效，而使用形状特征需要对图像进行分割，所以这种检 索方法一般仅对具有简单和明显目标轮廓的图像具有很好的检索效果，不适合广泛的图片 检索。2. 基于语义的图像检索为了克服基于简单视觉特征的图像检索方法的不足，人们提出了基于语义的图像检索方 法。与基于低层物理特征查询不同，语义特征查询是基于文字的查询，包含了自然语言处 理和传统图像检索技术。这种检索方法的目标是最大限度地减小图像简单视觉特征与丰富 的语义之间的语义鸿沟。但由于图像语义具有模糊性、复杂性、抽象性等特点，单纯依赖 计算机来智能识别仍具有一定的技术难度。3. 基于反馈的检索相关反馈方法的基本思想是在检索过程中，允许用户

5、对检索结果进行评价和标记，指出 结果中哪些是用户希望得到的查询图像，哪些是不相关的，然后将用户标记的相关信息作 为训练样本反馈给系统进行学习，指导下一轮检索，从而使得检索结果更符合用户的需要。4. 基于知识的图像检索基于知识的图像检索系统是将人工智能领域的基于知识的处理方法引入到图像处理领 域，通过对图像理解、知识表达、机器学习，并结合专家和用户的先验知识，建立图像知 识库实现对图像数据库的智能检索。基于知识的图像检索方法主要涉及到自然语言理解、 专家系统、知识表达和机器学习等人工智能的主要研究领域。系统将图像的人工注释、机 器自动提取的图像低层特征同高级语义和领域专家的先验知识相结合，构成知

6、识库系统； 计算机系统不仅能保存知识，而ii可以用推理的方式，自动将知识用于图像的高级和低级 语义 的检索，体现了系统的智能化的特点；对用户而言应该形成一个简单的、友好的集成界面， 理想的界面是普通的用户只需提出要求，而不必具有专业知识和了解其中的方法和过程。研究意义：面对图像智能识别这样的难题，我们决定釆取另一种途径来实现对现有图片检索的突破。 在充分了解了目前的检索状况后，我们根据自己的构想，将3、4两种方案中易于实现且功 能完整的部分进行整合，进而提岀我们的解决方案：这就是利用xml描述图像信息，并形 成与用户的互动反馈，进而丰富图片的描述信息，最终达到精确检索的目的。我们借鉴当 今语义

7、web的概念，创造性的将xml作为图片的描述及存储载体，对非规则数据的规则 化存储方式进行了探索；同时，新型的以人为本的检索理念，也必将对信息检索的方式带 来启发。主要参考文献：steven h.xml完全探索北京：中国青年出版社，2001 didier m.xml高级编程北京：机械工业出版社，2001dan s. semistructured data and xml.proceedings of 5th international conference of foundations of data organization (fodo'98), kobe, japan, novem

8、ber, 1998 咅觥些挟 苴干力灾餡加晋伫 自拾表“小 卄占. 和“山馬沖%1. 研究内容本项目研究的基本内容和创新点基木内容：以xml为信息描述及存储载体，将非规则的图片数据以一种规则的形式存储，使数据具有 更好的格式。同时，利用xml的层次性及良好的可扩展性，通过与系统用户的互动反馈， 获得更多的图片信息，是系统返回的检索结果h益精确。创新点：1、数据存储形式创新 目前，图片在数据库屮的存储大多是以大对彖的形式存储, 这也是导致图片具有非结构行的直接原因。我们创新性的以xml文档描述图 片，今儿存储xml文档，使图片信息规则化格式化2、检索方式创新 当今是web2.0时代，web2.0

9、的一个重要特点就是应用围绕用 户展开，以用户为中心。我们的系统充分体现了这一点：人性化的人机互动， 以用户的思想指导系统的行为。3、扬长避短 我们避开了当今图像检索领域智能分析图像的难题，采用互动反 馈的查询机制，为目前的图片检索提供了一条新的途径。研究方案本项冃研究的思路和方法，研究工作进度计划研究思路和方法：1、系统数据库的初始数据通过网络爬虫技术对互联网信息进行爬去，进而交由数据差分处 理模块获得图片原始信息2、系统展现层将用户的查询请求反馈给查询控制模块，该模块负责将用户查询提交数据库, 并将数据库的反馈展现给用户3、系统互动模块负责将用户提交的对图片的批注进行处理，并将处理后的结果提

10、交至数据 库控制模块，由该模块负责更新数据库通过以上3个模块间的相互协同工作，协同的信息量及单个图片的信息量都将逐渐丰富， 是更加精确的图片检索变得可能 工作进度计划：2008.9.15-2008. 9.20团队进行项目讨论2008.9.21-2008.9. 25团队进行相互沟通技术交流，分工项目任务和安排项目工作计2008.9.26-2008.10.5划；进行文档编写，初步的界而和功能的设计以及实现，并同步与指 导老师的汇报工作；2008.10.6-2008.11.312008.12.1-2008.12.5对具体功能中出现的技术实现问题进行攻坚；指导老师对项目进行验收，并提出项目中的不足以及

11、缺陷；2008.12.6-2008.12.30根据指导老师提出的意见，对功能进行改进并完成对功能的测试2008.12.31和进 步修订，生成最终版本； 结题并进行答辩申请。%1. 预期成果和考核指标本项冃研究的预期成果、屮期考核指标、结题考核指标 预期成果：最终将是一个可以付诸应用的图片检索系统，如google百度等中期考核指标：1、完成项目可实施性方案报考2、数据库存储格式设计完善3、可以从web得到可用的初始数据4、实现信息爬取得核心算法5、数据库控制模块核心功能完善6、开发及调研文档结题考核指标：1、交付完整的检索系统2、能够将数据库信息正确的反馈给用户3、能够人性化的处理用户的反馈信息

12、4、用户反馈模块核心算法实现5、系统能够随着用户量的增加而提供更加精确的检索6、相关说明性文档%1. 研究基础项目组成员与本项目有关的前期研究成果；现有研究条件等1、本项口成员均曾多次参加院校级程序设计比赛2、充分熟悉xml技术3、接受过db2数据库的系统培训4、通过ibmxml等级认证考试5、熟悉java程序设计语言6、具备一定的数据库知识7、具备一定的软件工程思想8、学院会尽可能地提供必要的硬件支持9、指导老师经验丰富，技术过硬%1. 经费预算年度支出工賄2008 年合计10000（元）调研差旅费外出参加培训的交通费2000会议费参加相关技术培训所需培训费1000图书资料费参考资料购买2500资料复印、印刷费论文版面费、专利中请费网络信息费网上查阅资料1000元器件费低值易耗设备器材费耗材费开发所需软硬件2