图像检索的图排序模型_2015_10_22

图像检索的图排序模型_2015_10_22

最近看了"EMR: A scalable graph-based ranking model for CBIR".在这里记述一下
图像检索中的经典模型BoW,HE,LSH等,在提取好特征,建好模型之后,在得到检索图像的candidates后,一般都基于其定义的向量(一张图被一个向量代表)间的距离来对返回的结果进行排序。
这篇文章则是在图排序模型的基础上,提出了可扩展,时空消耗小的排序模型。

基本的“manifold ranking”

以向量代表一张图像
  1. 基本定义与kNN图的构建
    对n个m维向量\(x_{i}\).kNN图是说,如果\(x_{j}\)是距离\(x_{i}\)最近的k个中的1个。那么\(x_{j}\)\(x_{i}\)之间有无向连接,连接的边的权值为\(w_{ij}=exp[-d^{2}(x_{i},x_{j})/2\sigma^{2}]\)
    定义\(r_{i}\)\(x_{i}\)对应的score值,\(r\)值越高,则排序越靠前。
    定义\(y_{i}\),if \(x_{i}\)是query图像的向量,则\(y_{i}\)为1,否则为0.
    考虑图像的category,同query图像是同一category的\(x_{i}\)对应的\(y_{i}\)应置为1.(基本算法不包括这个)
  2. 优化目标

![公式](file:///home/hedes/Pictures/shot/EMR/EMR_1.png)
3. 优化步骤

![优化步骤](file:///home/hedes/Pictures/shot/EMR/EMR_2.png)
4. 缺陷与复杂度
矩阵的逆,计算复杂度很大。如果query图像不在原始的n张图片中,那么knn图需要重新构建。计算复杂度更大了

改进的“Efficient manifold ranking”

1.锚点(anchors)和它的构建
一共n个向量,我们寻找d个锚点来作为这n个向量的代表。假设每个向量都可以由锚点线性表出。

  • 锚点:一般通过k-means聚类,将聚类中心作为锚点。
  • 每个向量在这些锚点中的线性表出:

![线性表出](file:///home/hedes/Pictures/shot/EMR/EMR_3.png)

  • 计算表出系数:

![线性表出系数](file:///home/hedes/Pictures/shot/EMR/EMR_4.png)

  • 两种作者提出的计算方式

![线性表出系数](file:///home/hedes/Pictures/shot/EMR/EMR_5.png)


![线性表出系数](file:///home/hedes/Pictures/shot/EMR/EMR_6.png)

2.从锚点图到近邻矩阵

![近邻矩阵](file:///home/hedes/Pictures/shot/EMR/EMR_7.png)

3.计算r值的新方式,降低了求逆的复杂度

  • 计算r值

![计算r值](file:///home/hedes/Pictures/shot/EMR/EMR_8.png)

  • 利用z计算D

![计算Z值的新方式](file:///home/hedes/Pictures/shot/EMR/EMR_9.png)

4.out-of-sample的检索

  • 对query图片,获取代表其的向量\(x\),然后将其用锚点的线性表出系数\(z_{t}\)表示。

![out-of-sample检索](file:///home/hedes/Pictures/shot/EMR/EMR_10.png)

  • 降低计算量的方式

![降低计算量](file:///home/hedes/Pictures/shot/EMR/EMR_11.png)

posted @ 2015-10-22 22:03  lightninghzw  阅读(693)  评论(0编辑  收藏  举报