Luận Văn Thạc Sĩ: Tra Cứu Ảnh Dựa Trên Khoảng Cách và Bài Toán Tối Ưu Pareto

• Tác giả: Nguyễn Thu Hằng
• Người hướng dẫn: PGS. Ngô Quốc Tạo
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Khoa học máy tính
• Đề tài: Tra Cứu Ảnh Dựa Trên Khoảng Cách Và Tối Ưu Pareto
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thái Nguyên

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRA CỨU ẢNH
• 1.1. Giới thiệu về hệ thống tra cứu ảnh
• 1.2. Các thành phần của hệ thống CBIR
• 1.2.1. Trích chọn đặc trưng
• 1.2.1.1. Trích chọn đặc trưng cho ảnh truy vấn
• 1.2.1.2. Trích chọn đặc trưng ảnh trong cơ sở dữ liệu
• 1.2.2. Đo độ tương tự giữa các ảnh
• 1.2.3. Đánh chỉ số
• 1.2.4. Tra cứu và hiển thị kết quả
• 1.2.5. Phản hồi liên quan
• 1.2.6. Các thành phần cơ bản của hệ thống CBIR
• 1.2.7. Quá trình thực thi của hệ thống tra cứu ảnh
• 1.2.8. Một hệ thống tra cứu ảnh cần đáp ứng được
• 1.3. Tra cứu ảnh theo nội dung sử dụng kỹ thuật máy học
• 2. CHƯƠNG 2: TRA CỨU ẢNH DỰA TRÊN TỐI ƯU ĐA MỤC TIÊU VỚI KHOẢNG CÁCH
• 2.1. Giới thiệu bài toán
• 2.2. Bài toán tra cứu ảnh theo nội dung
• 2.3. Bài toán tra cứu ảnh theo nội dung sử dụng tối ưu Pareto
• 2.4. Khoảng cách Minkowski
• 2.5. Khoảng cách lược đồ giao
• 2.6. Khoảng cách Canberra
• 2.7. Đa mục tiêu theo khoảng cách
• 2.8. Tiếp cận giải bài toán tối ưu đa mục tiêu Pareto
• 2.9. Tối ưu đa mục tiêu Pareto
• 2.10. Rút gọn không gian tìm kiếm dựa vào tập Pareto
• 2.11. Nâng hiệu quả phân lớp ảnh
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG VÀ CHƯƠNG TRÌNH THỬ NGHIỆM
• 3.1. Sơ đồ chương trình
• 3.2. Cơ sở dữ liệu ảnh thử nghiệm
• 3.3. Phân tích thiết kế chương trình thử nghiệm
• 3.3.1. Giao diện chương trình
• 3.3.2. Các bước thực hiện truy vấn
• 3.4. Đánh giá kết quả đạt được và so sánh với phương pháp khác
• 3.4.1. Các phương pháp cơ sở
• 3.4.2. Phương pháp đánh giá
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng Quan Về Tra Cứu Ảnh Dựa Trên Khoảng Cách

Tra cứu ảnh dựa trên khoảng cách là một lĩnh vực nghiên cứu quan trọng trong khoa học máy tính. Hệ thống này cho phép người dùng tìm kiếm hình ảnh dựa trên các đặc trưng nội dung của ảnh. Việc sử dụng các phương pháp tối ưu hóa như Pareto giúp cải thiện hiệu quả của quá trình tra cứu. Bài viết này sẽ đi sâu vào các khía cạnh chính của tra cứu ảnh và các thách thức mà nó đối mặt.

1.1. Giới Thiệu Hệ Thống Tra Cứu Ảnh

Hệ thống tra cứu ảnh (CBIR) sử dụng các đặc trưng như màu sắc, hình dạng và kết cấu để tìm kiếm hình ảnh tương tự. Các đặc trưng này được trích xuất và so sánh với ảnh truy vấn để đưa ra kết quả chính xác.

1.2. Các Thành Phần Của Hệ Thống CBIR

Một hệ thống CBIR bao gồm cơ sở dữ liệu ảnh, cơ sở dữ liệu đặc trưng và các thuật toán đo độ tương tự. Những thành phần này phối hợp với nhau để cung cấp kết quả tra cứu hiệu quả.

II. Vấn Đề Trong Tra Cứu Ảnh Dựa Trên Khoảng Cách

Mặc dù có nhiều tiến bộ trong công nghệ tra cứu ảnh, nhưng vẫn tồn tại nhiều thách thức. Khoảng trống ngữ nghĩa giữa các đặc trưng trực quan và khái niệm ngữ nghĩa là một trong những vấn đề lớn nhất. Điều này dẫn đến việc người dùng không thể tìm thấy thông tin mong muốn từ các tập dữ liệu lớn.

2.1. Khoảng Trống Ngữ Nghĩa Trong CBIR

Khoảng trống ngữ nghĩa là sự không tương đồng giữa thông tin ảnh được trích rút và cách mà người dùng hiểu về nội dung ảnh. Điều này gây khó khăn trong việc tìm kiếm thông tin chính xác.

2.2. Thách Thức Trong Việc Đo Độ Tương Tự

Việc đo độ tương tự giữa các ảnh là một thách thức lớn. Các phương pháp hiện tại thường không đủ chính xác để đáp ứng yêu cầu của người dùng, đặc biệt là khi so sánh các ảnh có nội dung tương tự.

III. Phương Pháp Tối Ưu Hóa Pareto Trong Tra Cứu Ảnh

Phương pháp tối ưu hóa Pareto được áp dụng để cải thiện hiệu quả tra cứu ảnh. Bằng cách sử dụng các đặc trưng đa mục tiêu, phương pháp này giúp giảm không gian tìm kiếm và nâng cao độ chính xác của kết quả.

3.1. Tối Ưu Hóa Đa Mục Tiêu Pareto

Tối ưu hóa đa mục tiêu Pareto cho phép tìm kiếm các giải pháp tốt nhất trong nhiều tiêu chí khác nhau. Điều này giúp cải thiện độ chính xác và hiệu quả của hệ thống tra cứu ảnh.

3.2. Rút Gọn Không Gian Tìm Kiếm

Rút gọn không gian tìm kiếm dựa vào tập Pareto giúp giảm thiểu số lượng ảnh cần so sánh, từ đó tăng tốc độ và hiệu quả của quá trình tra cứu.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Tra Cứu Ảnh Dựa Trên Khoảng Cách

Tra cứu ảnh dựa trên khoảng cách có nhiều ứng dụng thực tiễn trong các lĩnh vực như y tế, an ninh và thương mại điện tử. Việc áp dụng các phương pháp tối ưu hóa giúp nâng cao hiệu quả trong các ứng dụng này.

4.1. Ứng Dụng Trong Y Tế

Trong y tế, tra cứu ảnh giúp bác sĩ tìm kiếm hình ảnh y khoa tương tự để hỗ trợ chẩn đoán. Việc sử dụng các phương pháp tối ưu hóa giúp cải thiện độ chính xác trong việc tìm kiếm.

4.2. Ứng Dụng Trong An Ninh

Tra cứu ảnh cũng được sử dụng trong lĩnh vực an ninh để nhận diện khuôn mặt và phát hiện hành vi bất thường. Các hệ thống này cần phải nhanh chóng và chính xác để đảm bảo an toàn.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Tra Cứu Ảnh

Tương lai của tra cứu ảnh dựa trên khoảng cách và tối ưu hóa Pareto hứa hẹn sẽ mang lại nhiều cải tiến. Các nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc thu hẹp khoảng trống ngữ nghĩa và nâng cao độ chính xác của các hệ thống.

5.1. Hướng Nghiên Cứu Tương Lai

Các nghiên cứu trong tương lai nên tập trung vào việc phát triển các thuật toán mới để cải thiện độ chính xác và hiệu quả của tra cứu ảnh.

5.2. Tích Hợp Công Nghệ Mới

Việc tích hợp các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và học sâu có thể giúp nâng cao khả năng của hệ thống tra cứu ảnh, từ đó đáp ứng tốt hơn nhu cầu của người dùng.