Luận văn Thạc sĩ Hệ thống thông tin: Tìm kiếm hình ảnh bằng phương pháp học sâu

Mục tiêu của luận văn "Tìm kiếm hình ảnh bằng phương pháp học sâu" là xây dựng một mô hình để truy vấn nội dung ảnh dựa trên một mạng nơ-ron tích chập sử dụng phương pháp học sâu. Đầu vào là một hình ảnh truy vấn mong muốn, sau quá trình xử lý, trả về tập hình ảnh kết quả có nội dung tương tự (giống hoặc gần giống với hình ảnh truy vấn) với yêu cầu sự khác biệt của các hình ảnh trong tập ảnh kết quả trả về so với ảnh truy vấn càng thấp càng tốt.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận văn Thạc sĩ Hệ thống thông tin: Tìm kiếm hình ảnh bằng phương pháp học sâuỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH DƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT PHẠM HOÀNG PHƯƠNG TÌM KIẾM HÌNH ẢNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP HỌC SÂUCHUYÊN NGÀNH: HỆ THỐNG THÔNG TIN Mà SỐ: 8480104 LUẬN VĂN THẠC SĨ BÌNH DƯƠNG – 2021UỶ BAN NHÂN DÂN TỈNH BÌNH DƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT PHẠM HOÀNG PHƯƠNG TÌM KIẾM HÌNH ẢNH BẰNG PHƯƠNG PHÁP HỌC SÂUCHUYÊN NGÀNH: HỆ THÔNG THÔNG TIN Mà SỐ: 8480104 LUẬN VĂN THẠC SĨ NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. BÙI THANH HÙNG BÌNH DƯƠNG – 2021 ii LỜI CAM ĐOAN Tên tôi là: Phạm Hoàng Phương Sinh ngày: 06/08/1983 Học viên lớp cao học CH19HT01 – Trường Đại học Thủ Dầu Một Xin cam đoan: Đề tài “Tìm kiếm hình ảnh bằng phương pháp họcsâu” do Thầy TS. Bùi Thanh Hùng hướng dẫn là công trình nghiên cứu củariêng chúng tôi. Tất cả tài liệu tham khảo đều có nguồn gốc, trích dẫn rõràng. Tác giả xin cam đoan tất cả những nội dung trong luận văn đúng nhưnội dung trong đề cương và yêu cầu của thầy giáo hướng dẫn. Nếu sai chúngtôi hoàn toàn chịu trách nhiệm trước hội đồng khoa học. Bình Dương, tháng 10 năm 2021 Tác giả luận văn Phạm Hoàng Phương iii LỜI CẢM ƠN Sau một thời gian nghiên cứu và làm việc nghiêm túc, được sự độngviên, giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của Thầy hướng dẫn TS. Bùi ThanhHùng, luận văn Thạc sĩ “Tìm kiếm hình ảnh bằng phương pháp học sâu”đã hoàn thành. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến: Thầy hướng dẫn TS. Bùi Thanh Hùng đã tận tình chỉ dẫn, giúp đỡtôi hoàn thành luận văn này. Đồng thời tôi gửi lời cảm ơn đến các thầy, côđã giảng dạy truyền đạt kiến thức quý báo cho tôi trong suốt thời gian họctập và nghiên cứu. Tôi chân thành cảm ơn bạn bè, đồng nghiệp và gia đình đã động viên,khích lệ, tạo điều kiện giúp đỡ tôi trong suốt quá trình học tập, thực hiện vàhoàn thành luận văn này. iv TÓM TẮT LUẬN VĂN Sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ ảnh số làm lượng ảnh lưu trữtrên web tăng lên một cách nhanh chóng đòi hỏi phải có các công cụ hỗ trợtìm kiếm ảnh hiệu quả và tiện lợi. Mặc dù các công cụ tìm kiếm ảnh theovăn bản đi kèm ảnh ra đời cho phép người dùng tìm kiếm ảnh với thời gianđáp ứng khá nhanh, tuy nhiên, các công cụ này vẫn còn hạn chế trong việcgiải quyết nhập nhằng giữa nội dung câu truy vấn và nội dung hiển thị củaảnh trả về. Sự ra đời của các công cụ tìm kiếm hình ảnh theo nội dung ảnhđã giải quyết được những nhập nhằng trên. Trong luận văn này, chúng tôi xin đề xuất một phương pháp sử dụngmô hình học sâu mạng nơ-ron tích chập (CNN) để tìm kiếm hình ảnh theonội dung ảnh nhằm nâng cao chất lượng tìm kiếm ảnh. Đầu tiên, chúng tôikế thừa và huấn luyện mô hình CNN từ mô hình Pre-trained CNN để tríchchọn đặc trưng ảnh. Tiếp đó, dựa theo phương pháp tìm kiếm k láng giềnggần nhất kết hợp độ đo tương đồng về khoảng cách giữa các véc-tor đặctrưng và tiến hành thực nghiệm mô hình. Các thực nghiệm được thực hiệntrên cơ sở dữ liệu hình ảnh Oxford-IIIT Pet Dataset và tự thu thập thêm từtrang web Kaggle và sử dụng các phương pháp Độ chính xác (Accuracyscore), Ma trận nhầm lẫn (Confusion matrix), Độ đo F1 (Precision, Recallvà F1 score) để đánh giá mô hình; Độ chính xác trung bình AveragePrecision (AP) và Mean Average Precision (mAP) để đánh giá kết quả tìmkiếm của hệ thống tìm kiếm của chúng tôi. Thực nghiệm ban đầu cho thấy, từ một ảnh truy vấn đầu vào, hệthống trả kết quả về 40 ảnh tương đồng nhất với mỗi truy vấn với độ chínhxác trên 94% và đây là một kết quả khả quan. v MỤC LỤCTÓM TẮT LUẬN VĂN ................................................................................. vMỤC LỤC .....................................................................................................viDANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT .................................................................. viiiDANH MỤC BẢNG BIỂU ...........................................................................ixDANH MỤC HÌNH, ĐỒ THỊ ........................................................................xCHƯƠNG 1 ..................................................................................................14GIỚI THIỆU CHUNG .................................................................................. 14 1.1. Lý do chọn đề tài ................................................................................ 14 1.2. Mục ti ...