基于地理位置的相片分類方法及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于地理位置的相片分類方法及其系統(tǒng)，適用于電子裝置。本發(fā)明的分類方法及其系統(tǒng)是利用含有拍攝地的二維地理位置的相片，并結(jié)合模糊聚類算法(Fuzzy C-Means clustering,FCM)，以快速將多張相片分類為多個群組，并將同一群組的相片歸納于同一相簿。使得本發(fā)明的相片分類方法及其系統(tǒng)得以節(jié)省相片分類的時間并增加相片分類的準(zhǔn)確性。
【專利說明】基于地理位置的相片分類方法及其系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明有關(guān)于一種分類方法及其系統(tǒng)，特別是指一種相片分類方法及其系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002] 由于影像擷取技術(shù)的蓬勃發(fā)展，很多人都會利用手機(jī)或數(shù)碼相機(jī)來記錄個人的生 活。無形中，相片檔案便會累積上千張。尤其是在旅游過后，相片數(shù)量更是龐大。
[0003] 在整理或瀏覽相片時，由于相片的數(shù)量太多，使用者不容易找到所需的相片。另 夕卜，相片通常都依照拍攝的年、月、日的時間來做排序。故使用者在整理上千張的相片時，最 多只能以「日」為單位對相片快速作分類。若使用者想進(jìn)一步依照相片中的景點(diǎn)作分類，通 常需要使用人力對上千張的相片作分類，相當(dāng)耗費(fèi)時間。
[0004] 因此，如何根據(jù)現(xiàn)有的相片信息對相片作快速且準(zhǔn)確的分類，將可以解決傳統(tǒng)使 用者以人力對上千張的相片作分類的不方便，更可以節(jié)省相片分類的時間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供了一種基于地理位置的相片分類方法及其系統(tǒng)。本發(fā)明的相片分類方 法及其系統(tǒng)為利用含有相片拍攝地的二維地理位置（如位置經(jīng)緯度）的相片，同時結(jié)合模 糊聚類算法（Fuzzy C-Means clustering, FCM)，以快速將多張相片分類為多個群組，并將 同一群組的相片歸納于同一相簿。使得本發(fā)明的相片分類方法及其系統(tǒng)得以節(jié)省相片分類 的時間并增加相片分類的準(zhǔn)確性。
[0006] 在本發(fā)明其中一個實施例中，上述基于地理位置的相片分類方法是用以將多數(shù)個 相片分類為多數(shù)個群組。上述相片分類方法包括：步驟（A)接收多數(shù)個相片并設(shè)定多數(shù)個 群組的群組數(shù)目。每一相片具有代表拍攝地的地理位置，以及每一群組具有群組代表值。 地理位置以及群組代表值為二維數(shù)據(jù)。步驟（B)任意設(shè)定群組代表值以及每一相片屬于每 一群組的機(jī)率的歸屬值，且每一相片的歸屬值的機(jī)率總合為1。步驟（C)根據(jù)每一相片的 歸屬值以及地理位置，修正每一群組的群組代表值，并根據(jù)修正后的群組代表值，修正每一 相片的歸屬值，并據(jù)此產(chǎn)生目標(biāo)歸屬值。步驟（D)比較目標(biāo)歸屬值與前一次的目標(biāo)歸屬值 的相對差值是否小于第一門檻值，以確認(rèn)歸屬值的正確性，其中初始的目標(biāo)歸屬值的前一 次的目標(biāo)歸屬值為〇。若否，歸屬值不正確，回到步驟（C)。若是，歸屬值正確值，執(zhí)行步驟 (E)步驟（E)判斷于每一相片的歸屬值中，是否有任一歸屬值大于第二門檻值。若有，根據(jù) 目前的群組數(shù)目以及歸屬值對每一相片作分類。若無，根據(jù)每一相片的歸屬值以及地理位 置、每一群組的群組代表值，產(chǎn)生目標(biāo)組數(shù)目值。以及步驟（F)比較目標(biāo)組數(shù)目值與前一次 的目標(biāo)組數(shù)目值的相對差值是否小于第一門檻值，以確認(rèn)群組數(shù)目的正確性，其中初始的 目標(biāo)組數(shù)目值的前一次的目標(biāo)組數(shù)目值為〇。若是，群組數(shù)目正確，根據(jù)目前的群組數(shù)目以 及歸屬值對每一相片作分類。若否，群組數(shù)目不正確，將群組數(shù)目加1，并回到步驟（B)。
[0007] 在本發(fā)明其中一個實施例中，上述基于地理位置的相片分類系統(tǒng)是用以將多數(shù)個 相片分類為多數(shù)個群組。上述相片分類系統(tǒng)包括一顯示單元、一儲存單元以及一運(yùn)算處理 單元。顯示單元是用以顯示多數(shù)個群組的群組數(shù)目設(shè)定接口，以進(jìn)一步供使用者設(shè)定群組 數(shù)目。儲存單元是用以儲存多數(shù)個相片。每一相片具有代表拍攝地的地理位置。而地理位 置為拍攝相片時的位置經(jīng)緯度。運(yùn)算處理單元是用以執(zhí)行下列步驟：步驟（A)接收多數(shù)個 相片并設(shè)定多數(shù)個群組的群組數(shù)目。每一群組具有一個群組代表值。而群組代表值為群組 的二維中心位置。步驟（B)任意設(shè)定群組代表值以及每一相片屬于每一群組的機(jī)率的歸屬 值。而每一相片的歸屬值的機(jī)率總合為1。步驟（C)根據(jù)每一相片的歸屬值以及地理位置， 修正每一群組的群組代表值，并根據(jù)修正后的群組代表值，修正每一相片的歸屬值，以據(jù)此 產(chǎn)生目標(biāo)歸屬值。步驟（D)比較目標(biāo)歸屬值與前一次的目標(biāo)歸屬值的相對差值是否小于第 一門檻值，以確認(rèn)歸屬值的正確性。其中初始的目標(biāo)歸屬值的前一次的目標(biāo)歸屬值為0。若 否，歸屬值不正確，回到步驟（C)。若是，歸屬值正確，執(zhí)行步驟（E)。步驟（E)判斷于每一相 片的歸屬值中，是否有任一歸屬值大于第二門檻值。若有，根據(jù)目前的群組數(shù)目以及歸屬值 對每一相片作分類。若無，根據(jù)每一相片的歸屬值以及地理位置、每一群組的群組代表值， 產(chǎn)生目標(biāo)組數(shù)目值。步驟（F)比較目標(biāo)組數(shù)目值與前一次的目標(biāo)組數(shù)目值的相對差值是否 小于第一門檻值，以確認(rèn)群組數(shù)目的正確性。其中初始的目標(biāo)組數(shù)目值的前一次的目標(biāo)組 數(shù)目值為0。若是，群組數(shù)目正確，根據(jù)目前的群組數(shù)目以及歸屬值對每一相片作分類。若 否，群組數(shù)目不正確，將群組數(shù)目加1，并回到步驟（B)。
[0008] 為了能更進(jìn)一步了解本發(fā)明為達(dá)成既定目的所采取的技術(shù)、方法及功效，請參閱 以下有關(guān)本發(fā)明的詳細(xì)說明、圖式，相信本發(fā)明的目的、特征與特點(diǎn)，當(dāng)可由此得以深入且 具體的了解，然而所附圖式與附件僅提供參考與說明用，并非用來對本發(fā)明加以限制者。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是本發(fā)明實施例的相片分類系統(tǒng)示意圖。
[0010] 圖2是本發(fā)明實施例的相片分類方法流程圖。
[0011] 圖3是本發(fā)明實施例的相片分類系統(tǒng)對相片作分類示意圖。
[0012] 圖4是本發(fā)明實施例的相片分類系統(tǒng)對相片作分類示意圖。
[0013] 圖5是本發(fā)明實施例的相片分類系統(tǒng)對相片作分類示意圖。
[0014] 其中，附圖標(biāo)記說明如下：
[0015] 110:計算機(jī)主機(jī)
[0016] 112:運(yùn)算處理單元
[0017] 116:儲存單元
[0018] 120 :顯示單元
[0019] 130 :操作單元
[0020] S210、S220、S230、S240、S250、S260、S270、S280、S290 :步驟
[0021] G1、G2、G3、G4 :群組
[0022] Cl、C2、C3、C4 :群組代表值
[0023] Pi :相片

【具體實施方式】
[0024] 首先，請參考圖1。圖1是本發(fā)明實施例的相片分類系統(tǒng)示意圖。如圖1所示，本 實施例的相片分類系統(tǒng)是用以將多張相片分類為多個群組。相片分類系統(tǒng)包括顯示單元 120、儲存單元116以及運(yùn)算處理單元112。顯示單元120顯示有多個群組的群組數(shù)目設(shè)定 接口，以提供用戶利用操作單元130自行設(shè)定群組數(shù)目，并將設(shè)定后的群組數(shù)目傳送至運(yùn) 算處理單元112。在本實施例中，群組數(shù)目預(yù)設(shè)為2群。若用戶并未設(shè)定群組數(shù)目，相片分 類系統(tǒng)將自動以群組數(shù)目為2群開始對相片進(jìn)行分類。本實施例的操作單元130為鼠標(biāo)、 鍵盤或其他可設(shè)定群組數(shù)目的操作單元。本實施例的運(yùn)算處理單元112以及儲存單元116 可設(shè)置在計算機(jī)主機(jī)110中。
[0025] 儲存單元116儲存有儲存多張相片。每一相片具有代表拍攝地的地理位置。在 本實施例中，地理位置可為拍攝相片時的位置經(jīng)緯度或其他代表拍攝相片時的位置，本 發(fā)明并不對此作限制。另外，相片中儲存有可交換圖像文件（Exchangeable image file format，EXIF)，以記錄數(shù)碼相片的屬性訊息和拍攝數(shù)據(jù)。因此，本實施例的位置經(jīng)緯度可由 相片的可交換圖像文件（Exchangeable image file format, EXIF)中取得。當(dāng)然，相片的 地理位置亦可儲存在特定的地方（如，相片的文件名），以方便運(yùn)算處理單元112取得相片 的地理位置，并進(jìn)一步對相片進(jìn)行分類，本發(fā)明并不對此作限制。
[0026] 運(yùn)算處理單元112電連接顯示單元120以及儲存單元116并執(zhí)行下列步驟，以根 據(jù)含有拍攝地的地理位置的相片以及模糊聚類算法（FuzzyC-Means clustering, FCM)，來 將多張相片分類為多個群組。請同時參考圖2,首先運(yùn)算處理單元112接收到多個相片以 及群組數(shù)目。在本實施例中，若運(yùn)算處理單元112未接收到群組數(shù)目，群組數(shù)目將預(yù)設(shè)為2 群。每張相片具有位置經(jīng)緯度的二維位置，且座落在二維坐標(biāo)上。每個群組具有一群組代 表值的二維位置，且每一群組代表值將代表所屬的群組。在本實施例中，群組代表值為群組 的中心位置。亦可為每一群組的特定位置（如，群組中，相片密集分布的中心位置），只要可 以代表所屬的群組即可，本發(fā)明不對此作限制（步驟S210)。
[0027] 再來，運(yùn)算處理單元112將任意設(shè)定每一群組的群組代表值作為群組代表值的初 始值，以及任意設(shè)定每一相片屬于每一群組的機(jī)率的一歸屬值以作為歸屬值的初始值。而 每一相片的各個歸屬值的機(jī)率總合為1。意即，若有50張相片且欲分成3群，每張相片將分 別有3個歸屬值，以分別表示每張相片屬于哪個群組的機(jī)率。而每張相片的3個歸屬值的 機(jī)率總合為1，表示每張相片一定會被分類到某個群組的中。另外，假設(shè)某一相片的第2個 歸屬值大于第1和第3個歸屬值，此張相片就會被分類到第2群組（步驟S220)。
[0028] 接下來，運(yùn)算處理單元112將根據(jù)每一相片的歸屬值以及地理位置，以一群組代 表值修正函數(shù)，修正每一群組的群組代表值。群組代表值修正函數(shù)如式1所示：

【權(quán)利要求】
1. 一種基于地理位置的相片分類方法，用w將多數(shù)個相片分類為多數(shù)個群組，其特征 在于，包括如下步驟： (A)接收該多數(shù)個相片并設(shè)定該多數(shù)個群組的一群組數(shù)目，每一相片具有代表拍攝地 的該地理位置，W及每一群組具有一群組代表值，該地理位置W及該群組代表值為二維數(shù) 據(jù)； 炬）任意設(shè)定該群組代表值W及每一相片屬于每一群組的機(jī)率的一歸屬值，且每一相 片的各該歸屬值的機(jī)率總合為1 ; (C)根據(jù)每一相片的該歸屬值W及該地理位置，修正每一群組的該群組代表值，并根據(jù) 修正后的該群組代表值，修正每一相片的該歸屬值，W據(jù)此產(chǎn)生一目標(biāo)歸屬值； 值）比較該目標(biāo)歸屬值與前一次的該目標(biāo)歸屬值的相對差值是否小于一第一口檻值， 其中初始的該目標(biāo)歸屬值的前一次的該目標(biāo)歸屬值為0,若否，回到步驟（C)，若是，則執(zhí)行 步驟巧）； 巧）于每一相片的各該歸屬值中，判斷是否有該歸屬值大于第二口檻值，若有，根據(jù)目 前的該群組數(shù)目W及該歸屬值對每一相片作分類，若無，根據(jù)每一相片的該歸屬值W及該 地理位置、每一群組的該群組代表值，產(chǎn)生一目標(biāo)組數(shù)目值；W及 (巧比較該目標(biāo)組數(shù)目值與前一次的該目標(biāo)組數(shù)目值的相對差值是否小于該第一口檻 值，其中初始的該目標(biāo)組數(shù)目值的前一次的該目標(biāo)組數(shù)目值為0,若是，根據(jù)目前的該群組 數(shù)目W及該歸屬值對每一相片作分類，若否，該群組數(shù)目加1，并回到步驟炬）。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的相片分類方法，其中，該地理位置為拍攝該相片時的位置經(jīng)締度， 該群組代表值為該群組的中也位置。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的相片分類方法，其中，于該步驟（C)中，還包括一群組代表值修正 函數(shù)
用W修正每一群組的該群組代表值，其中，Cj.為第j個群組的該群組代表值，N為該相 片的數(shù)量，Uu為該歸屬值，代表第j個相片屬于第i個群組的機(jī)率，m為定值，Xi為第i個 相片的該地理信息。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的相片分類方法，其中，于該步驟（C)中，還包括一歸屬值修正函 數(shù)：
用W修正每一相片的該歸屬值，其中，Uu為該歸屬值，代表第j個相片屬于第i個群組 的機(jī)率，C為該群組數(shù)目，m為定值，Xi為第i個相片的該地理信息，Cj.為第j個群組的該群 組代表值，Ck為第k個群組的該群組代表值。

5. 根據(jù)權(quán)利要求1的相片分類方法，其中，于該步驟（C)中，還包括一目標(biāo)歸屬值函 數(shù)：
用W產(chǎn)生該目標(biāo)歸屬值，其中，N為該相片的數(shù)量，C為該群組數(shù)目，U。為該歸屬值，代 表第j個相片屬于第i個群組的機(jī)率，m為定值，Xi為第i個相片的該地理信息，Cj.為第j 個群組的該群組代表值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的相片分類方法，其中，于該步驟值）中，還包括該目標(biāo)歸屬值的一 差值函數(shù)：
用W確認(rèn)該歸屬值的正確性，其中，J(P)為第P次的該目標(biāo)歸屬值，J(P-I)為第P-1次 的該目標(biāo)歸屬值，J(〇)的數(shù)值為0。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的相片分類方法，其中，于該步驟巧）中，還包括一目標(biāo)組數(shù)目值函 數(shù)：
用W產(chǎn)生該目標(biāo)組數(shù)目值，其中，C為該群組數(shù)目，N為該相片的數(shù)量，U。為該歸屬值， 代表第j個相片屬于第i個群組的機(jī)率，m為定值，Cj.為第j個群組的該群組代表值，Xi為 第i個相片的該地理信息，Ci為第i個群組的該群組代表值，護(hù)為每一群組的該群組代表值 的平均值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的相片分類方法，其中，于該步驟（巧中，還包括該目標(biāo)組數(shù)目值的 一差值函數(shù)：
用W確認(rèn)該群組數(shù)目的正確性，其中，Vk?(q)為第q次的該目標(biāo)組數(shù)目值，Vk?(q-1) 為第q-1次的該目標(biāo)組數(shù)目值，Vk?(〇)的數(shù)值為0。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6或8的相片分類方法，其中，該第一口檻值為0. 5。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1的相片分類方法，其中，該第二口檻值為0. 9。
11. 一種基于地理位置的相片分類系統(tǒng)，用W將多數(shù)個相片分類為多數(shù)個群組，其特征 在于，包括： 一顯示單元，用W顯示該多數(shù)個群組的一群組數(shù)目設(shè)定接口； 一儲存單元，用W儲存該多數(shù)個相片，每一相片具有代表拍攝地的該地理位置，該地理 位置為拍攝該相片時的位置經(jīng)締度；


一運(yùn)算處理單元，用w執(zhí)行下列步驟： (A)接收該多數(shù)個相片并設(shè)定該多數(shù)個群組的一群組數(shù)目，每一群組具有一群組代表 值，該群組代表值為該群組的二維中也位置； 炬）任意設(shè)定該群組代表值W及每一相片屬于每一群組的機(jī)率的一歸屬值，且每一相 片的各該歸屬值的機(jī)率總合為1 ; (C)根據(jù)每一相片的該歸屬值W及該地理位置，修正每一群組的該群組代表值，并根據(jù) 修正后的該群組代表值，修正每一相片的該歸屬值，W據(jù)此產(chǎn)生一目標(biāo)歸屬值； 值）比較該目標(biāo)歸屬值與前一次的該目標(biāo)歸屬值的相對差值是否小于一第一口檻值， 其中初始的該目標(biāo)歸屬值的前一次的該目標(biāo)歸屬值為0,若否，回到步驟（C)，若是，則執(zhí)行 步驟巧）； 巧）于每一相片的各該歸屬值中，判斷是否有該歸屬值大于第二口檻值，若有，根據(jù)目 前的該群組數(shù)目W及該歸屬值對每一相片作分類，若無，根據(jù)每一相片的該歸屬值W及該 地理位置、每一群組的該群組代表值，產(chǎn)生一目標(biāo)組數(shù)目值；W及 (巧比較該目標(biāo)組數(shù)目值與前一次的該目標(biāo)組數(shù)目值的相對差值是否小于該第一口檻 值，其中初始的該目標(biāo)組數(shù)目值的前一次的該目標(biāo)組數(shù)目值為0,若是，根據(jù)目前的該群組 數(shù)目W及該歸屬值對每一相片作分類，若否，該群組數(shù)目加1，并回到步驟炬）。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的相片分類系統(tǒng)，其中，于該步驟（C)中，還包括一群組代表值修 正函數(shù)：
用W修正每一群組的該群組代表值，其中，Cj.為第j個群組的該群組代表值，N為該相 片的數(shù)量，Uu為該歸屬值，代表第j個相片屬于第i個群組的機(jī)率，m為定值，Xi為第i個 相片的該地理信息。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11的相片分類系統(tǒng)，其中，于該步驟（C)中，還包括一歸屬值修正函 數(shù)：
用W修正每一相片的該歸屬值，其中，Uu為該歸屬值，代表第j個相片屬于第i個群組 的機(jī)率，C為該群組數(shù)目，m為定值，Xi為第i個相片的該地理信息，Cj.為第j個群組的該群 組代表值，Ck為第k個群組的該群組代表值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11的相片分類系統(tǒng)，其中，于該步驟（C)中，還包括一目標(biāo)歸屬值函 數(shù)：

用W產(chǎn)生該目標(biāo)歸屬值，其中，N為該相片的數(shù)量，C為該群組數(shù)目，u。為該歸屬值，代 表第j個相片屬于第i個群組的機(jī)率，m為定值，Xi為第i個相片的該地理信息，Cj.為第j 個群組的該群組代表值。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的相片分類系統(tǒng)，其中，于該步驟值）中，還包括該目標(biāo)歸屬值的 一差值函數(shù)：
用W確認(rèn)該歸屬值的正確性，其中，J(P)為第P次的該目標(biāo)歸屬值，J(P-I)為第P-1次 的該目標(biāo)歸屬值，J(〇)的數(shù)值為0。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11的相片分類系統(tǒng)，其中，于該步驟巧）中，還包括一目標(biāo)組數(shù)目值 函數(shù)：
用W產(chǎn)生該目標(biāo)組數(shù)目值，其中，C為該群組數(shù)目，N為該相片的數(shù)量，U。為該歸屬值， 代表第j個相片屬于第i個群組的機(jī)率，m為定值，Cj.為第j個群組的該群組代表值，Xi為 第i個相片的該地理信息，Ci為第i個群組的該群組代表值，C為每一群組的該群組代表值 的平均值。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16的相片分類系統(tǒng)，其中，于該步驟（巧中，還包括該目標(biāo)組數(shù)目值 的一差值函數(shù)：
用W確認(rèn)該群組數(shù)目的正確性，其中，Vk?(q)為第q次的該目標(biāo)組數(shù)目值，Vk?(q-1) 為第q-1次的該目標(biāo)組數(shù)目值，Vk?(〇)的數(shù)值為0。
18. 根據(jù)權(quán)利要求15或17的相片分類系統(tǒng)，其中，該第一口檻值為0. 5。
19. 根據(jù)權(quán)利要求11的相片分類系統(tǒng)，其中，該第二口檻值為0.9。


【文檔編號】G06K9/00GK104424476SQ201310430910
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月22日
【發(fā)明者】張祚榮 申請人:宇瞻科技股份有限公司