網(wǎng)絡(luò)教育資源中圖形的視覺特征分析及圖形分類研究.pdf

1、近年來，隨著教育信息化的不斷發(fā)展，人們對(duì)教育信息資源的需求量越來越大，圖像作為一種重要的媒體資源形式，具有形象直觀、具體生動(dòng)的特點(diǎn)，一直是教育資源庫的建設(shè)重點(diǎn)。為了對(duì)圖像資源庫進(jìn)行統(tǒng)一管理以方便人們檢索利用，需要將繁多的圖像分門別類，因此如何尋求有效的圖像分類方式以達(dá)到更好的分類效果成為圖像資源庫建設(shè)中亟待解決的問題。圖形是一類比較簡單的圖像，是由點(diǎn)、線、面等幾何要素和明暗、灰度、色彩等非幾何要素構(gòu)成的圖或形。由于圖形目標(biāo)明確、背景單一

2、并且特征明顯，而且廣泛應(yīng)用于教育教學(xué)中，因此對(duì)圖形的分類研究具有重要意義。 本文對(duì)圖形的視覺特征做了詳細(xì)研究，并進(jìn)行了基于視覺特征的圖形分類研究。主要工作如下： (1)分析了描述圖形的視覺特征，實(shí)現(xiàn)了多種形狀特征、線條特征及空間關(guān)系特征描述參數(shù)，有離散度、距離分布概率及方差、區(qū)域飽和度、線條疏密度、偏心率、邊緣密度、逼近多邊形面積、狹長度、凹凸度、不變矩等。 (2)創(chuàng)建了包含7000張數(shù)字圖片圖形資源庫，通過對(duì)大

3、量圖形的觀察和調(diào)研，建立了基于視覺特征的圖形分類體系。首先根據(jù)圖形是否包含彩色將其分為彩色圖形和黑白圖形，考慮到圖形的顏色特征不夠豐富，實(shí)驗(yàn)主要對(duì)黑白圖形進(jìn)行了分類。黑白圖形按層級(jí)進(jìn)行分類共產(chǎn)生2個(gè)一級(jí)分類，4個(gè)二級(jí)分類，8個(gè)三級(jí)分類及其子類。 (3)結(jié)合圖形分類體系，對(duì)每類圖形的概念進(jìn)行詳細(xì)界定并給出實(shí)例圖片，對(duì)可用的視覺特征進(jìn)行分析，為后面的圖形分類實(shí)驗(yàn)提供參量依據(jù)。 (4)在提取圖形的視覺特征基礎(chǔ)上，對(duì)于視覺特征明

4、顯的圖形，利用閾值法分類方法；對(duì)于不能通過單一參數(shù)進(jìn)行分類的圖形，利用支持向量機(jī)、BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊分類，對(duì)彩色圖形/黑白圖形、單對(duì)象圖形/多對(duì)象圖形、線條圖形/填充圖形、發(fā)散圖形/聚合圖形、聚合圖形的子類、輪廓圖形/條紋圖形、多對(duì)象圖形及其子類等進(jìn)行了分類實(shí)驗(yàn)，達(dá)到了較高的分類準(zhǔn)確率和正確率；另外還分析了每種分類實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，指出誤分類的原因，給出誤分類實(shí)例圖片，并提出可行的改進(jìn)方向。 論文使用Visual CH 6.0和Matl

5、ab 6.5程序開發(fā)工具，基于Windows XP操作系統(tǒng)開發(fā)了“基于視覺特征的圖像分類系統(tǒng)”，對(duì)分類體系中多個(gè)層級(jí)的圖形進(jìn)行分類實(shí)驗(yàn)，取得了比較令人滿意的結(jié)果。 研究結(jié)果表明，對(duì)圖形視覺特征的研究，有利于豐富簡單圖像的描述方法，提高圖形分類的效果；基于視覺特征的圖形分類體系的建立，豐富了網(wǎng)絡(luò)教育資源圖形庫，有利于資源的跨平臺(tái)、跨地區(qū)共享；對(duì)各級(jí)圖形的分類實(shí)驗(yàn)，取得了滿意的準(zhǔn)確率，達(dá)到了實(shí)驗(yàn)?zāi)康模瑫r(shí)也為教育圖形資源的檢索提供了