網絡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、具體生動的特點，一直是教育資源庫的建設重點。為了對圖像資源庫進行統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到更好的分類效果成為圖像資源庫建設中亟待解決的問題。圖形是一類比較簡單的圖像，是由點、線、面等幾何要素和明暗、灰度、色彩等非幾何要素構成的圖或形。由于圖形目標明確、背景單一

2、并且特征明顯，而且廣泛應用于教育教學中，因此對圖形的分類研究具有重要意義。 本文對圖形的視覺特征做了詳細研究，并進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，實現了多種形狀特征、線條特征及空間關系特征描述參數，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張數字圖片圖形資源庫，通過對大

3、量圖形的觀察和調研，建立了基于視覺特征的圖形分類體系。首先根據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，實驗主要對黑白圖形進行了分類。黑白圖形按層級進行分類共產生2個一級分類，4個二級分類，8個三級分類及其子類。 (3)結合圖形分類體系，對每類圖形的概念進行詳細界定并給出實例圖片，對可用的視覺特征進行分析，為后面的圖形分類實驗提供參量依據。 (4)在提取圖形的視覺特征基礎上，對于視覺特征明

4、顯的圖形，利用閾值法分類方法；對于不能通過單一參數進行分類的圖形，利用支持向量機、BP神經網絡模糊分類，對彩色圖形/黑白圖形、單對象圖形/多對象圖形、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、多對象圖形及其子類等進行了分類實驗，達到了較高的分類準確率和正確率；另外還分析了每種分類實驗的結果，指出誤分類的原因，給出誤分類實例圖片，并提出可行的改進方向。 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操作系統開發(fā)了“基于視覺特征的圖像分類系統”，對分類體系中多個層級的圖形進行分類實驗，取得了比較令人滿意的結果。 研究結果表明，對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，豐富了網絡教育資源圖形庫，有利于資源的跨平臺、跨地區(qū)共享；對各級圖形的分類實驗，取得了滿意的準確率，達到了實驗目的，同時也為教育圖形資源的檢索提供了