2.3针对因子2的特征分析

决定因子2值的主要词义包括“艳丽的—淡雅的”、“简洁的—复杂的”这两对。根据色彩心理学理论，“艳丽的—淡雅的”、“简洁的—复杂的”这一类词的情感感受，与图像色彩的纯度(饱和度)联系最为密切。高纯度的色彩给人以鲜艳、复杂的感觉，如图2－2(a)～(c)所示;低纯度的色彩则给人以朴素、简洁的感觉，如图2－2(d)～(f)所示。图2－2和图2－3所示男西装图像样本主观情感测试数据见表2－3。

图2－2男西装图像样本色彩的饱和度

色彩的冷暖和“艳丽的—淡雅的”具有一定关系，暖色调的色彩给人以艳丽的感觉，而冷色调的色彩给人以淡雅的感觉。如图2－3(a)所示的图像平均饱和度的值为13.728175，见表2－4。相对而言比较大，但是其对应的因子2值较小，见文献［2］，主要是由于图中红色和黄色等鲜艳的暖色较重，给人以鲜艳、艳丽的感觉;而图2－3(b)所示中大部分是饱和度较高的冷色调的蓝色，给人以优雅、淡雅的感觉。

“艳丽的—淡雅的”与色彩的对比度也有较大关系，对比度大的图像给人以艳丽的感觉，如图2－2(c)所示;对比度小的则给人以淡雅的感觉，如图2－3(c)所示。

图2－3男西装图像样本色彩的冷暖和对比度

表2－3图2－2、图2－3男西装图像样本情感投票的结果

分析图2－2、图2－3所示图像，计算其平均饱和度,平均色调，彩色对比度ab_contrast，其计算式如式(2－5)～(2－7)所示。

其中，a_i和b_i表示图像的第i个像素点在Lab色彩空间的a，b值，和表示整幅图像的a和b均值;N为图像的像素点总数。式(2－7)表示了图像中所有像素点在色彩上的差异情况，差异越大，图像的彩色对比度就越大。

图2－2、图2－3所示图像的特征计算结果如表2－4所示。由表2－4可以看出，因子2所表述的情感与男西装图像的饱和度、冷暖、对比度等密切相关。借鉴文献［7］的研究成果，图像的饱和度、冷暖关系和色彩对比度可用于训练该因子的图像特征。故本文采用图像的综合特征(饱和度—冷暖模糊直方图+色彩对比度值)作为估计第二因子的图像特征。

表2－4图2－2、图2－3所示图像的基本特征值

2.3.1饱和度描述

图像中每个像素的饱和度值进行模糊化处理时使用了三个隶属函数，分别计算饱和度值对“低饱和度”、“中饱和度”和“高饱和度”三个概念的隶属度。三个隶属函数定义如式(2－8)所示^［7］，若一个像素的饱和度值C为“32”，则它在低饱和度上的隶属度为“0”，在中饱和度上的隶属度为“0.792”，在高饱和度上的隶属度为“0.208”。

2.3.2冷暖描述

图像的冷暖描述参见式(2－4)的冷暖色隶属函数。由于男西装图像情感因子空间的因子2和图像的饱和度以及冷暖有关，所以可以组合饱和度与冷暖隶属函数进行描述，六种组合类别分别是“高饱和度-暖色”、“高饱和度-冷色”、“中饱和度-暖色”、“中饱和度-冷色”、“低饱和度-暖色”、“低饱和度-冷色”^［7］.，根据式(2－4)、式(2－8)就可以计算出图像中每一个像素隶属于这六个类别的隶属度。比如一个像素的饱和度值为“32”，色调为“80°”，则该像素的饱和度与冷暖隶属度值为［0，0.686，0.180，0，0，0］。

统计整幅图像中每个像素在这六个类别的隶属度上之和，可以得到一个六维的饱和度-冷暖模糊直方图，该直方图能够较好地描述图像色彩的饱和度与冷暖的统计分布特性，图2－2、图2－3图像饱和度冷暖直方图见表2－5。从表2－5可知，图2－2(a)～(c)所示图像整体上彩色对比度偏大，且整体偏向中饱和度;图2－2(d)～(f)所示图像整体上偏向低饱和度和冷色调;图2－3(a)所示图像偏向暖色调;图2－3(b)所示偏向冷色调;图2－2(c)所示的彩色对比度远大于图2－3(c)所示图像。上述分析与本节开始的分析大体一致，显示出男西装图像在色彩饱和度和冷暖特征上的区别，饱和度与冷暖隶属函数能够较好地描述图像的饱和度和冷暖分布，有利于实现第二个情感因子的推导。

表2－5七维饱和度—冷暖、对比度模糊直方图数据

2.3.3彩色对比度描述

由于第二个情感因子还与图像的彩色对比度有密切联系，故本文仍采用式(2－7)所定义的一幅图像的彩色对比度。

根据本节所述，第二个因子所表述的情感可用男西装图像的饱和度—冷暖模糊直方图和彩色对比度的综合特征来表述，对这些特征进行归一化处理后，每张图像可以得到一个七维的特征，该特征中包含了图像的饱和度—冷暖模糊直方图和彩色对比度的值，这些特征值与第二个因子中的情感之间具有密切联系，所以可以采用该七维特征作为第二个因子的图像特征。

本章在2.1节建立了男西装图像情感因子空间，该空间共有两个因子，因子1能较好地解释“正式的—休闲的”、“儒雅的—粗犷的”、“古典的—现代的”这三对情感词义，因子2主要解释了“艳丽的—淡雅的”、“简洁的—复杂的”这两对情感语义。本章基于男西装图像的颜色对其情感语义特征进行了分析，初步结果为亮度—冷暖直方图能够较好地描述男西装图像的因子1所解释的情感，其归一化的模糊直方图十维特征可作为估算因子1的图像特征。综合饱和度—冷暖模糊直方图和彩色对比度，归一化处理后得到的七维特征可以作为估算因子2的图像特征。

十维的亮度—冷暖直方图为:“很暗暖色”、“较暗暖色”、“中亮暖色”、“较亮暖色”、“很亮暖色”、“很暗冷色”、“较暗冷色”、“中亮冷色”、“较亮冷色”、“很亮冷色”;七维的饱和度—冷暖模糊直方图为:“低饱和度暖色”、“中饱和度暖色”、“高饱和度暖色”、“低饱和度冷色”、“中饱和度冷色”、“高饱和度冷色”和彩色对比度。研究结果为下一步探讨如何利用这些图像低层特征进行男西装图像情感语义的识别和检索打下基础。