安排用于显示的项目的系统和方法技术方案

一种安排诸如数字图像或多媒体图标的可搜索项目以用于在图形用户接口上展示的系统。该系统具有优化器模块，其最小化用于在布局空间安排项目的成本函数并被应用于项目的一个或多个预定的特性。优化器模块还通过将每个项目视为具有在布局空间中的空间分布来创建混合分布，以及控制混合分布的熵以便最大化每个项目在布局空间中占用一个单独位置的程度。然后，绘制器模块绘制布局以产生显示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于，尤其，但不仅仅涉及对当使用图像浏览系统时可用图形方式显示的图像的查看。本专利技术也可用于安排能在显示上用图形表示的其他数字资源。
技术介绍
人类能处理大量的可视化的和多媒体的信息。然而，他们通常很难精确地定义和描述这样的信息。例如，据估计大脑可辨别大约10000个颜色上的细微差别，而个人只能命名少量的颜色词(大约12个)。因此，当用通常采用元数据的基于文本的搜索来搜索数据库时，访问图像可能是具有挑战性的。基于内容的索引和检索方法给该问题提供了部分解决方案。在许多基于内容的检索系统中的重点在于基于对查询项的相似性概念来自动检索相关项。例如，基于内容的图像检索(CBIR)可使用绘画、照片、打印、图画或其他对象的所选择的图像的特征来找到视觉上相似的图像并且定位集合中的匹配，即使它们没有与原始图像共享元数据。浏览为探索式搜索提供了有效的手段并且给传统的基于内容的检索提供了可用的替代方法，在所述基于内容的检索中，用户构造文本查询或图像查询。另外，当探索图像和/或多媒体集合时，用户意图可能是很模糊的。他们期望系统能够提供大量的线索和选项来指导他们的导航。图像和/或多媒体浏览系统需要通过适当地布置项目的集合用于显示来使用户能够看见它们(或者它们的缩略图或图标)。许多系统将项目分为不同的类并且简单地将这些项目在二维显示上布置为每个类的ID列表(Kang，H. and Shneiderman, B. (2000). Visualization methods for personal photo collections browsing and searching in the photofinder. ￠: IEEE International Conference on Multimedia and Expo 中，第 1539-1542页)。这样的ID列表不能很好地描绘项目之间的相互关系。或者,基于 2D 映射的可视化(例如，G. Nguyen and Μ. Worring(2006). Interactive access to large image collections using similarity-based visualization. Journal of Visual Languages and Computing, 19 (2) :203-224)这样布置项目以使得相似的项目在2D显示上互相靠近而非常不同的图形将进一步分开。基于2D映射的技术在其从项目提取高维特征向量、测量成对项目的相似性以及执行降维以便将项目的分布从高维空间映射到 2D 显示空间的方式上存在差异(Rodden, K. (2002). Evaluating similarity-based visualisations as interfaces for image browsing. iUl^^cfllliifet) °例如，Rubner 等人(Rubner，Y. , Tomasi, C.，and Guibas,L. (1998). A metric for distributions with applications to image databases. In ICCV,第 59-66 页，Bombay, India)使用推土机距离(Earth Mover' s Distance)来测量成对相异性和执行多维标度法(MDQ以将图像颜色和纹理特征转换到2D空间。当在显示上可视化大量的项目用于浏览时，这些项目将重叠并且重叠的程度将倾4向于随着项目的数量而增加。另外，该显示空间的区域将经常是空的。由于降维技术在映射到显示位置时没有考虑用于表示这些项目(例如，图像缩略图或图标)的图像的大小，这些问题将进一步被恶化。两个非常相似的项目可能被投影到非常接近的位置以致于一个项目将与另一个项目在很大程度上重叠。为了减少重叠，在通过降维获得2D显示上的图像位置后，使用梯度下降法来向未被占用的2D显示区域移动被重叠的图像。Basalaj (Basalaj， 2000)和Liu等人(Liu et al.，2004)在离散域使用模拟MDS以在网格的单个单元中显示每个图像。尽管这些方式能有助于减少图像重叠，但它们主要处理少量的图像(大约20 200 个)。本专利技术的目标在于改善在显示上布置或安排项目的方式。
技术实现思路
根据本专利技术的第一个方面，提供了一种安排用于显示的诸如数字图像或多媒体图标的可搜索项目的系统，所述系统包括优化器模块，其最小化用于在布局空间安排项目的成本函数，所述成本函数被应用于所述项目的一个或多个预定的特性；通过将每个项目视为具有在布局空间中的空间分布来创建混合分布；以及控制混合分布的熵以便最大化每个项目占据布局空间中单独的位置的程度；绘制器模块，用于将这样产生的布局绘制到显示。优先地，成本函数惩罚低熵混合分布，并对布局空间中的在其中项目间的距离取决于项目内容的相似性的布局进行奖励。优选地，布局空间包括在其中包含项目的一个或多个布局区域。优选地，布局空间中每个项目的空间分布是高斯分布。优选地，高斯分布是高斯混合分布。优选地，混合分布对每个高斯分量具有相同的权重。优选地，基于内容的相似性来布置项目。优选地，所述预定特性是描述诸如颜色、纹理和/或形状的方面的特征。优选地，每个项目的缩略图或图标的大小和形状信息可被嵌入到成本函数中。优选地，所述熵是二次Renyi熵。优选地，处理项目的步骤包括；假定项目分布在数据流形上；确定所述数据流形的结构；以及应用流形学习技术来将项目映射到低维布局空间以便近似地保存项目的内容结构。优选地，成本函数还进一步适用于折衷布局空间中项目的内容结构保存和熵。优选地，控制该折衷的参数是用户定义的。有利地，这将允许用户对内容结构保存和布局熵的折衷进行实验。优选地，项目被以2-D方式安排在显示上。或者，放置项目以便在2-D显示上给出3-D安排的外观。或者，项目被以3-D方式安排在3-D显示上。优选地，显示包括可以是包括显示的一部分的显示空间使得项目在显示空间内展开。优选地，项目是图像或其缩略图。或者，项目是诸如音频或视频剪辑的多媒体项目的图标。优选地，优化器模块包括多个子模块。优选地，优化器模块包括初始化器模块，其产生项目的初始布局。优选地，优化器模块包括搜索引擎，其基于成本函数搜索最佳布局。优选地，以由多媒体内容模块、布局展开模块和布局范围模块计算的布局质量分数的组合来计算成本函数。优选地，多媒体内容子模块计算度量布局对内容结构的保存程度的分数。优选地，布局展开子模块计算度量布局的熵的分数。优选地，布局范围子模块计算度量对在布局区域或区域内放置项目的约束的满意程度的分数。优选地，优化器模块还包括组合器模块，其将这些分数组合为总分数，搜索引擎用该总分数作为布局的成本函数值。优选地，搜索引擎应用最优化方法来建议将要被评分的布局。优选地，搜索引擎在建议和评分布局的多次迭代后输出经优化的布局。根据本专利技术的第二个方面，提供了一种安排用于显示的诸如数字图像或多媒体图标的可搜索项目的方法，所述方法包括通过将每个项目视为具有在布局空间中的空间分布来创建混合分布；以及最小化用于在布局空间安排项目的成本函本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·麦克肯纳，R·王，
申请(专利权)人：敦提大学，
类型：发明
国别省市：