索引和搜索图形元素的方法和设备的制作方法.docx

索引和搜索图形元素的方法和设备的制作方法专利名称：索引和搜索图形元素的方法和设备的制作方法技术领域：本发明涉及一种索引图形元素的索引方法和设备、使用索引方法的搜索方法、用于搜索图形元素集合特别是属于各个信息单元的封面图像集合的搜索设备、以及包括搜索设备的用户电子产品封面图像指一个信息单元专有的、并用来识别该信息单元的图像包含封面图像的信息单元包括特别是数字格式的多种物资，例如书、音乐唱片、音频或视频CD、DVD、电影海报、家用视频、照片本发明可以用来搜索任何图像集合背景技术：在包括数据存储的用户电子产品中数据的存取是一个关键特性研究和经验表明某些人更容易记住颜色而不是名称具备这种能力的人倾向于通过封面颜色搜索CD，而不是通过他们往往记不住的艺人和/或唱片名称搜索直到如今，在浏览大音乐集合的电子工具中仍很少支持这类搜索WO-A-0221530公开了一种设备，用于重现有序的信息单元，例如TV节目从例如视频节目的有序信息单元开始，该设备产生长度显示，该长度显示对例如平均颜色这样的视频帧内容的特定描述进行编码，并允许视频节目中的内容驱动导航在视频节目中视频帧的顺序是预定的发明目标和简述本发明的一个目的是帮助索引和搜索图像集合或信息单元集合，人们可以通过封面颜色识别这些集合。

本发明的另一个目的是帮助浏览任何类型的信息内容，人们将参考颜色提交这些信息内容本发明的另一个目的是根据图形元素的颜色，以对应于人们通常参考颜色的方式来索引图形元素本发明的另一个目的是制备一种搜索设备，其中查询以对应于人们通常参考颜色的方式而提出根据本发明，通过索引图形元素的索引方法获得所述目的，包括以下步骤通过为彩色属性的至少一种颜色提供多维彩色空间的一组坐标，确定图形元素的彩色属性，如果所述至少一种颜色符合第一条件，减少所述至少一种颜色的该组坐标到一个色调值，如果所述至少一种颜色符合第二条件，减少所述至少一种颜色的该组坐标到一个亮度值，并对索引所述图形元素的索引数据进行分类，所述索引数据包括从彩色属性的所述至少一种颜色得出的色调值和/或从彩色属性的所述至少一种颜色得出的亮度值图形元素表示包括至少一种颜色说明的任何数据，包括图示数据、数字化的图像或图画、视频帧、图标、这些元素中的一个元素的部分等彩色属性表示可通过参考一种颜色或多种颜色描述的图形元素的任何特征，包括图形元素中的平均颜色、图形元素中的主颜色、图形元素中颜色的统计分布、图形元素的负颜色等本发明的一个基本思想是根据需要由索引数据表示的特征，通过选择最相关和最重要类型的索引数据，浓缩图形元素的颜色方面的主要特征到少量的索引数据。

本发明的另一个基本思想是，从人类观察者的角度，在经验上可将颜色分成两类一方面，对于人类观察者，存在位于可见光谱范围内即彩虹颜色中的颜色这些颜色被称为真彩色，一般由名称指示，例如红色、橙色等尽管很明显感觉一种颜色是红色，它可以较亮或较暗，与该颜色是红色相比，这类信息可以次要地考虑从人类观察者的角度，感觉为真彩色的最重要或最容易记住的信息是它处于光谱中的位置因此，对于第一类颜色，最重要的索引数据是准确地表征它在可见光谱中的颜色位置的参数，即色调值色调值指这样一种参数，它一般以其在通用颜色系统例如蒙赛尔、HSL、HSB等中的名称称呼另一方面，存在人类观察者不能在可见光谱中找到位置的颜色，即，感觉它既不是红色，也不是蓝色等从物理的角度，这些颜色是波长混合的结果，其中人眼感觉不到任何主颜色或不能从无关紧要的总发光度感觉到颜色这些颜色包括白色、灰色或黑色，以及无限的不能用语言表达的颜色，它们将被称为灰色从人类观察者的角度，这类颜色最重要或最容易记住的信息是它是亮的还是暗的因此，对于第二类颜色，最重要的索引数据是准确表征发光度的参数，即亮度值亮度值涉及这样一个参数，它表征通用颜色系统例如蒙赛尔、HSL、HSB等中的发光度，在现有技术中它一般被称为“亮度”、“光亮度”、“发光度”或“水平”。

这样，通过使用彩色属性的一种或多种颜色的多维表示首先确定图形元素的彩色属性这种多维表示使其能够表征和准确重现任何可能的颜色或细微差别例如，一些常规计算机系统可以处理超过16,000,000种颜色现有技术中已经知道多种颜色的常规多维表示，它们可以用作初始级考虑现有的彩色表示，总是存在至少三个颜色参数在标准图像处理软件应用程序例如Adobe PhotoShop 5.5中使用的一些已知的彩色表示为-色调、饱和度和亮度(HSB)-红色、绿色、蓝色(RGB)-青色、洋红色、黄色和黑色(CMYK)HSB系统是优选的，因为该系统易于理解且大多数情况它的参数对应于观察者观看一种颜色所感觉到的特征色调代表色谱中的特定位置饱和度代表颜色深度，即它是全色还是浅色最后，亮度确定它是亮色还是暗色这样，可以产生颜色的约化表示，它作为图形元素的索引数据保存如果满足第一条件，该约化表示是色调值，如果满足第二条件，该约化表示是亮度值优选地第一条件应该与上述第一类颜色相匹配，优选地第二条件应该与上述第二类颜色相匹配这样，颜色的多维表示转换成单个参数可以设计第一和第二条件以映射或投射整个彩色空间到色调轴和亮度轴一个优选实施例中，可以设计这种投射使得彩色空间的每个点对应于一个且仅对应于一个色调值或亮度值。

而且，色调轴和亮度轴可以集成到单个复合轴，以映射整个彩色空间到单个轴，该轴表示了关于每种颜色的重要信息这种复合轴可用于分类所有颜色到单个列表，并以直观显著的方式为颜色排序将颜色的表示从一个彩色空间转换到另一个空间转换的转换技术在现有技术中已知这些技术可用于从任意常规彩色空间的一组坐标中计算色调值或亮度值很明显，当从HSB彩色空间开始时，计算是最小的得出的索引数据具有短且重要的优点，所以它能有效地分类或检索图形元素权利要求2中定义的措施具有这样的优点，即可以设计彩色空间的预定区域，以满意的精确度包含上述第一和第二经验颜色类型当使用HSB彩色空间时，这些经验类型到彩色空间区域的映射特别简单不过，也可使用更复杂的条件以考虑颜色自身属性之外的特性，例如，相邻像素的颜色权利要求3中定义的措施提供了通常感觉为真彩色的颜色的简单且通常可接受的定义有利地，将彩色空间的其他部分考虑成第二经验类型的颜色权利要求4中定义的措施具有这样的优点，即产生的索引数据以压缩的格式表征图形元素中的颜色分布例如，索引数据可以采用复合彩色柱状图形式，其中每个像素要么是灰色要么是真彩色这种柱状图可以以一维表示权利要求5中定义的措施具有这样的优点，即根据颜色种类即给定常用名称的颜色组，例如红色、黄色、绿色、黑色、白色等，色调谱和亮度谱可以分段。

因此，从由色调和亮度以及色调和亮度谱的预定段组成的组中选择索引数据允许映射或投射整个彩色空间到单组基于普通语言的颜色范畴一个优选实施例中，可以设计这种映射使得彩色空间的每个点映射到一个且仅映射到一个种类范畴根据权利要求5中分类的索引数据，可以实现简单和有效的搜索方法，其中查询对应于常用语言术语，其中通过简单地浏览合适的范畴响应这样的查询，检索图形元素，而不需要转换该查询到更复杂的抽象数据权利要求6中定义的措施具有这样的优点，即图形元素集合可以分类成列表或阵列，它们可用于图形元素的后续检索和分级例如，彩色属性可以是图形元素的平均颜色或图形元素中的主颜色图形元素可以根据该单个颜色分类成具有行和列的阵列，其中每行或每列由其索引数据落到色调或亮度预定义段的图形元素组成当索引数据在搜索方法中使用时，搜索的结果可以根据索引数据的分类显示因为可以在输入查询之前对索引数据进行分类，在检索期间基本没有涉及到计算因为图形元素在列表中的顺序或阵列中的行的顺序或列的顺序对应于增强或降低色调值或亮度值，所以这种分类具有直观的意义因此，通过选择匹配子集的一个匹配部分，可以容易且快速地执行基于所需颜色的图形元素的检索。

本发明还提供使用上述索引方法来搜索图形元素集合的搜索方法，所述搜索方法包括以下步骤用所述索引方法索引集合中的每个图形元素；接收至少一个指定至少一种所需颜色的输入；确定对应于所述至少一个输入的搜索查询，如果所述至少一种所需颜色包括一个真彩色，则所述搜索查询属于一个色调值或色调范围，如果所述至少一种所需颜色包括一个灰度颜色，则所述搜索查询属于一个亮度值或亮度范围；分析图形元素的索引数据，用于选择其索引数据包括基本与搜索查询相匹配的至少一个色调或亮度值的图形元素；以及从集合中检索所选的图形元素使用本搜索方法，人们仅使用脑海中的视觉信息而不是名称或数字或其他算术信息就可以搜索图形元素集合或包括图形元素的信息单元因为在索引图形元素时涉及耗时的计算，例如在搜索之前执行彩色图像中颜色的统计分布的评估，且对于每个查询不需要重复，并且因为索引数据本身是更浓缩的，所以搜索过程可以快速地执行而且，因为查询基于一个或多个所需颜色的说明，用于输入查询的用户界面可以制备得简单且界面友好权利要求8中定义的措施具有这样的优点，即查询信息是很直观的，这是因为用户可以根据彩色色标中的彩色部分的颜色和所需图像中颜色之间的相似性来选择最相似的彩色部分。

彩色部分可以对应于颜色种类，例如绿色、蓝色、红色、黄色、黑色、白色等这样，用户界面可以很简单一个备选实施例中，彩色部分定义成图形元素的索引数据中色调和亮度值分布的函数这具有这样的优点，即彩色部分的颜色可以再现，其颜色非常类似于图形元素中可以发现的平均颜色或主颜色权利要求9中定义的措施具有这样的优点，即标记可以用作滤波器以选择色调或亮度的预定范围当提供少量位置时，可以使用索引数据执行预计算以加速图形元素的后续检索标记可以是任何形式，例如箭头或在复合彩色色标上重叠的方形窗口另一个优选实施例中，允许标记沿着彩色色标连续地移动这使标记平滑地移动，以准确选择复合彩色色标上示出的任何颜色受益于权利要求10中定义的措施，就图形元素的各自单色属性来讲，复合彩色色标的设计给出了图形元素分布的概览因此，彩色色标中的彩色部分的长度正比于图形元素的数目，其相应的索引数据落在由彩色部分表示的给定范围为此，可以调整与彩色部分和/或彩色部分长度对应的各个范围到图形元素集合例如，就每个彩色部分的单色属性方面来讲，每个彩色部分可以具有相同的长度并可以定义相应的范围，以使基本相等数量的图形元素与每个彩色部分相关联另一个优点是彩色色标仅包括这样的彩色部分，其相应的亮度或色调值或色调范围与至少一个图形元素的索引数据相匹配。

这样，复合彩色色标的所有部分都是有用的，并且在显示器上优化了复合彩色色标的大小本发明还提供用于索引图形元素的索引设备，包括颜色分析仪，通过为彩色属性的至少一种颜色提供多维彩色空间的一组坐标，确定图形元素的彩色属性，如果所述至少一种颜色符合第一条件，减小所述至少一种颜色的该组坐标到一个色调值，如果所述至少一种颜色符合第二条件，则减小所述至少一种颜色的该组坐标到一个亮度值；存储装置，存储用于索引所述图形元素的索引数据，所述索引数据包括从该彩色属性的所述至少一种颜色得出的色调值和/或从该彩色属性的所述至少一种颜色得出的亮度值本发明还提供一种用于搜索图形元素集合的搜索设备，包括-如上面定义的索引设备，用于索引集合中的每个图形元素，-用户可操作输入装置，用于接收至少一个指定至少一个所需颜色的输入，并用于确定对应于所述至少一个输入的搜索查询，如果所述至少一种所需颜色包括真彩色，所述搜索查询属于色调值或色调范围，如果所述至少一种所需颜色包括灰色，所述搜索查询属于亮度值或亮度范围，-图形元素检索控制器，用于分析图形元素的索引数据，以便选择其索引数据包括至少一个基本与搜索查询匹配的色调值或亮度值的图形元素，并从集合中检索选出的图形元素。

本发明还提供用户电子产品，它涉及数据存储并包括如上定义的搜索设备。