1. LIRE原理与源码分析（二）—— 代码结构

2. LIRE原理与源码分析（二）—— 相关接口

上一篇文章介绍了LIRE的基本内容和源码的代码结构。本文针对LIRE中主要的三个接口（LireFeature、DocumentBuilder、ImageSearcher）的相关内容进行分析。

LireFeature

LireFeature是一个图像特征的Interface，其中定义了很多跟图像特征相关的方法，最重要的两个是extract()和getDistance()。extract()方法负责从图像矩阵表示中提取出所需要的特征变量，而getDistance()用于比较两个特征之间的距离，用于排序检索结果。任何具体特征类都需要实现这个接口。在LIRE 0.9.5中实现了约28种特征。

图1

以同一个包中的SimpleColorHistogram这个具体的特征实现类为例，它实现了LireFeature接口，其extract方法就是从图像文件中提取8bit的RGB表示信息直方统计图，用它做特征来检索图像。它的图像之间的距离定义有多种情况（用户可以自己配置选择），例如dist_1就是，dist_2是平方差，还有jsd和tanmoto等距离衡量方式等。但是有些的特征的计算比较复杂，如SiftFeature，则是通过Extractor类进行特征提取。

DocumentBuilder

提取完特征以后，就可以根据提取的出来的特征来构建索引，并将之存储到索引文件中以待检索。索引创建的主要使用的类和接口如图2所示，构建索引的实现设计采用了工厂模式，程序中通常通过DocumentBuilderFactory来创建索引，Factory通过具体的类来对图像进行操作和构建索引。

图2

DocumentBuilder接口中定义了三个方法：
createDescriptorFields(BufferedImage image)用来填充Document对象的feature fields字段。
createDocument(BufferedImage image, String identifier)和createDocument(InputStream image, String identifier)则总来创建Document对象。
AbstractDocumentBuilder是一个实现了DocumentBuilder接口的抽象类，其中给出了两个createDocument方法的实现，其中createDocument(InputStream image, String identifier)是通过调用createDocument(BufferedImage image, String identifier)实现的。

... ... ...public static DocumentBuilder getColorLayoutBuilder() {return new GenericDocumentBuilder(ColorLayout.class, DocumentBuilder.FIELD_NAME_COLORLAYOUT);}public static DocumentBuilder getEdgeHistogramBuilder() {return new GenericDocumentBuilder(EdgeHistogram.class, DocumentBuilder.FIELD_NAME_EDGEHISTOGRAM);}public static DocumentBuilder getScalableColorBuilder() {return new GenericDocumentBuilder(ScalableColor.class, DocumentBuilder.FIELD_NAME_SCALABLECOLOR);}public static DocumentBuilder getAutoColorCorrelogramDocumentBuilder() {return new GenericDocumentBuilder(AutoColorCorrelogram.class, DocumentBuilder.FIELD_NAME_AUTOCOLORCORRELOGRAM, GenericDocumentBuilder.Mode.Fast);}public static DocumentBuilder getCEDDDocumentBuilder() {return new GenericDocumentBuilder(CEDD.class, DocumentBuilder.FIELD_NAME_CEDD);}public static DocumentBuilder getHashingCEDDDocumentBuilder() {return new GenericDocumentBuilder(CEDD.class, DocumentBuilder.FIELD_NAME_CEDD, true);}public static DocumentBuilder getFCTHDocumentBuilder() {return new GenericDocumentBuilder(FCTH.class, DocumentBuilder.FIELD_NAME_FCTH, GenericDocumentBuilder.Mode.Fast);}public static DocumentBuilder getJCDDocumentBuilder() {return new GenericDocumentBuilder(JCD.class, DocumentBuilder.FIELD_NAME_JCD);}... ... ...

上面是DocumentFactory类的部分代码，从中可以看出，对应到具体特征的DocumentBuilder，大部分特征对应的DocumentBuilder都通过向GenericDocumentBuilder传入具体的特征类实现，该类中定义了通用的createDescriptorFields方法和createDocument的实现，根据传入的特征类的不同，能够创建出不同的Document对象。具体的创建过程则是通过调用工厂类DocumentBuilderFactory中的getXXXDocumentBuilder来实现，该方法返回一个传入了XXX.class参数的GenericDocumentBuilder对象。对于另外一些比较复杂的特征算法，如sift，MSER等，则有专门的类SiftDocumentBuilder，MSERDocumentBuilder等与之对应。

ImageSearcher

ImageSearcher的设计与DocumentBuilder的类似，类关系图如图3所示。ImageSearcher接口中定义了三个方法：search、findDuplicates和relevanceFeedback，抽象类AbstractImageSearcher实现了其中的两个，search即为进行相似查找时使用的方法。

图3

下面的代码段是ImageSearcherFactory类的部分代码。对于具体特征的ImageSearcher，通过调用工厂类ImageSearcherFactory的createXXXImageSearcher方法，并传入具体的特征类XXX.class来创建，该方法返回一个GenericFastImageSearcher对象，该对象根据传入的不同特征类，调用本类的search、getDistance等方法进行相关操作。

... ... ...public static ImageSearcher createAutoColorCorrelogramImageSearcher(int maximumHits) {return new GenericFastImageSearcher(maximumHits, AutoColorCorrelogram.class, DocumentBuilder.FIELD_NAME_AUTOCOLORCORRELOGRAM);}public static ImageSearcher createCEDDImageSearcher(int maximumHits) {return new GenericFastImageSearcher(maximumHits, CEDD.class, DocumentBuilder.FIELD_NAME_CEDD);}public static ImageSearcher createHashingCEDDImageSearcher(int maximumHits) {return new BitSamplingImageSearcher(maximumHits, DocumentBuilder.FIELD_NAME_CEDD,DocumentBuilder.FIELD_NAME_CEDD+"_hash", new CEDD());}public static ImageSearcher createFCTHImageSearcher(int maximumHits) {return new GenericFastImageSearcher(maximumHits, FCTH.class, DocumentBuilder.FIELD_NAME_FCTH);}public static ImageSearcher createJCDImageSearcher(int maximumHits) {return new GenericFastImageSearcher(maximumHits, JCD.class, DocumentBuilder.FIELD_NAME_JCD);}public static ImageSearcher createJpegCoefficientHistogramImageSearcher(int maximumHits) {return new GenericFastImageSearcher(maximumHits, JpegCoefficientHistogram.class, DocumentBuilder.FIELD_NAME_JPEGCOEFFS);}... ... ...

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