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本发明公开了一种稠密域图像鲁棒表征方法,包括如下步骤。1)预处理:将输入图像转换为灰度图像;2)卷积核准备:按给定的基函数公式和给定的尺度、频率参数计算出卷积核;3)图像分解:计算灰度图像和上述核的空间卷积,将图像分解为多尺度和多频率的系数;4)不变量构造:按照所需的不变性要求,可以由协变性公式从上述系数中进一步导出旋转、翻转、缩放不变的稠密特征,实现对图像的鲁棒表征。本发明具有表征覆盖度高、鲁棒性强和解释性好的特点,同时表现出良好的计算效率,因而在计算机视觉的诸多问题(特别是安全攸关场景和像素级任务)中具有应用潜力。