Earth Mover's Distance Approximate Earth Mover's Distance for the Efficient Content-based Image Retreival

Abstract

정확한 내용 기반 이미지 검색을 위하여 Earth mover's distance와 Optimal color composition distance와 같은 거리함수들이 제안되었다. 이 거리함수들은 정확도가 높은 검색 결과를 가져오지만 검색 시간이 매우 크기 때문에 대용량 데이터베이스에서 사용하기 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 선형 시간에 근사 Earth mover's distance를 구하기 위한 새로운 거리 함수를 제안한다. 제안하는 방법은 선형 시간에 두 이미지의 거리를 계산하기 위하여 공간 채움 곡선을 이용한다. 다양한 실험을 통하여 본 논문에서 제안하는 방법의 우수성을 검증한다. 실험 결과, 제안하는 기법이 Earth mover's distance에 비해 약 160배 정도의 검색 속도 향상 효과를 보이면서도 매우 유사한 결과를 검색하는 것으로 나타났다. For content-based image retrieval, the earth mover's distance and the optimal color composition distance are proposed to measure the dissimilarity. Although providing good retrieval results, both methods are too time-consuming to be used in a large image database. To solve the problem, we propose a new distance function that calculates an approximate earth mover's distance in linear time. To calculate the dissimilarity in linear time, the proposed approach employs the space-filling curve. We have performed extensive experiments to show the effectiveness and efficiency of the proposed approach. The results reveal that our approach achieves almost the same results with the EMD in linear time.