一种图像特征提取及描述方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109472265A(43)申请公布日2019.03.15(21)申请号201710829900.0(22)申请日2017.09.07(71)申请人彭文伟地址411100湖南省湘潭市岳塘区葩塘17栋18号(72)发明人彭文伟(51)Int.Cl.G06K9/46(2006.01)权利要求书4页说明书8页附图7页(54)发明名称一种图像特征提取及描述方法(57)摘要本发明提出一种图像特征提取及描述方法，只对图像作一次遍历，使用通道适配器提取线域，线域连通产生区域和轮廓，区域和轮廓的生长、分裂、合并，并整合为图像的外特征；同时，建立分裂点属性标注和匹配规则实现轮廓矢量化，用道格拉斯普克算法求出特征角点作为内特征，最后对特征角点做k近邻和多边形描述。本发明可以快速提取目标物体的区域轮廓特征和特征点及特征描述作为匹配模型，在视频图像中实现快速目标识别和匹配。CN109472265ACN109472265A权利要求书1/4页1.一种图像特征提取及描述方法，包括四个阶段：I、图像扫描阶段；II、区域后期整合阶段；III、提取特征点；IV、特征描述；其特征在于，所述第I阶段具体过程如下：S1、使用通道适配器扫描图像，调节横向连接数与不连接数形成线域组；S2、标记线域组的区域属性，标记生长区域组的线域属性；S3、区域的创建、生长、分裂与分裂点属性标注、合并，与合并时轮廓矢量化；S4、封闭区域，区域适配器过滤噪点区域和非目标区域；S5、区域按最左排序，依次形成封闭区域组和生长区域组；所述第II阶段具体过程如下：S6、图像行扫描完成后，区域按最左排序再分组，依次形成噪点区域组和目标区域组，进入S7；图像行扫描未完成，则返回步骤S1，继续下一行扫描；S7、目标区域组的最后整合，轮廓矢量化。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2具体过程如下：通道适配器扫描一行图像，将获取的线域按扫描顺序排列成组；遍历线域组，在生长区域组查找分析其范围和线域范围，有相交，标记线域的区域归属，区域包含的线域编号，以供后续的流程查询分析；遍历线域组和生长区域组，分析各线和各区的范围相交关系，对每个线域做区域归属标记，对每个生长区域统计线域数；对生长区域的断连接分析，对纵向连接中断的生长区域做左右轮廓插值；所述的通道适配器，为对外提供的编程接口，可以自定义像素点各通道过滤规则，对像素的各通道灰度值进行数学建模，输出二值化的结果表达所述像素，最终将灰度图转为二值图像。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3具体过程如下：(1)分析线域的区域归属，产生区域创建，生长，分裂活动；(2)分裂新建区域时，原区和分裂的新区标记分裂点属性；(3)区域合并时，先找出分裂匹配点；再轮廓矢量化。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分析线域的区域归属时，针对三种情况进行不同处理：①没有区域归属的情况，新建区域，区域内新建左右轮廓；②一个区域归属的情况，如果线域属于线域组的第一个，或归属区仅包含一个线域，归属区域生长；否则对所述区域作一区多线分析，所述线域属于归属区的第一个，归属区域生长，否则作分裂新建区域处理；③两个以上区域归属的情况，一线多区的合并：先分析第一归属区，第一归属区包含多线则不参与合并，区域从左至右两两合并，合并后合并区使用所述线域生长。5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述分裂新建区域时，原区和新区标记分裂点属性具体过程如下：①新区的创建，添加原生左轮廓属性，递增的区域编号和裂点位置采用左轮廓起点；②一区多线分裂产生的新区的情况，添加原生左轮廓和裂生右轮廓两个属性；找到新2CN109472265A权利要求书2/4页区的最终归属区作为归属区，归属区添加原生右轮廓属性，递增的区域编号，分裂点位置是归属区当前右轮廓位置，方便分裂区属性进行匹配；裂生右轮廓属性的区域编号等于归属区编号，分裂点位置是右轮廓起点；③区域使用分裂线域生长的情况，找到区域的最终归属区作为归属区，归属区添加原生右轮廓分裂属性，区域编号是归属区编号，分裂点位置是归属区右轮廓当前位置；生长的区域添加裂生左轮廓和裂生右轮廓两个属性：裂生左轮廓属性，区域编号为合并后的区域编号，裂点位置是合并区当前左轮廓位置；裂生右轮廓属性，区域编号是归属区编号，分裂点位置是归属区当前右轮廓位置；其中，所述最终归属区，合并和分裂的过程是迭代穿插进行的，此次区域分裂可能是上一次迭代合并运算中的被合并区，因此需要找到上一次迭代合并运算中的合并区；所述合并区才是本次分裂区的归属区；因此合并后，被合并区需记录合并区的编号，方便查询。6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，区域合并时，所述找出分裂匹配点的具体过程为：采用启发式的遍历检