一种基于多尺度不变量描述的目标识别方法及装置.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CN105740882A(43)申请公布日2016.07.06(21)申请号201610041524.4(22)申请日2016.01.22(71)申请人苏州大学地址215123江苏省苏州市工业园区仁爱路199号(72)发明人杨剑宇徐浩然(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人罗满(51)Int.Cl.G06K9/62(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图3页(54)发明名称一种基于多尺度不变量描述的目标识别方法及装置(57)摘要本发明公开了一种基于多尺度不变量描述的目标识别方法及装置，首先获得待识别目标的形状作为目标形状，进而由目标形状的边缘提取封闭的轮廓并得到轮廓点及每个轮廓点的坐标，以实现目标形状的轮廓信息的提取；然后计算每个轮廓点在每个轮廓的层的参数，即面积参数、弧长参数和重心参数，作为每个轮廓点完整的多尺度不变量描述子，以实现全局特征和局部特征的提取及有效表示，最后依据目标形状中每个轮廓点的多尺度不变量描述子将待识别目标与模板进行匹配，得到与待识别目标对应的最佳匹配模板，以确定待识别目标的类别。由此，对目标形状实现了全局特征和局部特征的提取及有效表示，实现了同时保证较高的识别效率及识别准确率。CN105740882ACN105740882A权利要求书1/2页1.一种基于多尺度不变量描述的目标识别方法，其特征在于，包括：获取待识别目标的形状作为目标形状，并由所述目标形状的边缘提取一个封闭的轮廓，获取该轮廓上的所有轮廓点及每个轮廓点的坐标；确定轮廓的层数，并基于每个所述轮廓点的坐标计算每个所述轮廓点对应于每层的面积参数、弧长参数及重心参数，作为该轮廓点的多尺度不变量描述子；利用每个所述轮廓点的多尺度不变量描述子，将所述待识别目标与预设模板库中的模板进行匹配，得到所述待识别目标的最佳匹配模板，并确定所述最佳匹配模板的类别为所述待识别目标的类别。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，由所述目标形状的边缘提取一个封闭的轮廓，包括：采用Canny算子针对所述目标形状的边缘提取一个封闭的轮廓。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定轮廓的层数，包括：步骤A：确定当前层为1；步骤B：将当前层加1作为当前层，计算每个所述轮廓点对应于当前层的面积参数、弧长参数及重心参数与该轮廓点对应于当前层减1所得到的层的面积参数、弧长参数及重心参数之间的差异，并判断全部所述轮廓点对应的所述差异的和与所述轮廓点的数量的比值是否小于差异阈值，如果是，则确定当前层减1得到的层对应的层数为所述轮廓的层数，如果否，则执行步骤C；步骤C：返回执行步骤B。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，计算每个所述轮廓点对应于当前层的面积参数、弧长参数及重心参数，包括：确定任一轮廓点为目标轮廓点，以所述目标轮廓点的坐标为中心，以与所述当前层对应的半径为预设半径作圆，得到与所述当前层对应的预设圆；将所述目标形状中被所述预设圆截取的，与所述目标轮廓点具有直接连接关系的区域的面积与所述预设圆的面积的比值作为所述目标轮廓点的面积参数；将所述目标形状中被所述预设圆切割出的，与所述目标轮廓点具有直接连接关系的弧段的长度与所述预设圆的周长的比值作为所述目标轮廓点的弧长参数；确定所述目标形状中被所述预设圆截取的，与所述目标轮廓点具有直接连接关系的区域的重心与所述目标轮廓点的距离，并将该距离与所述预设半径的比值作为所述目标轮廓点的重心参数。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，确定与所述当前层对应的半径为预设半径，包括：将所述目标形状的等效半径与2的N次方的比值作为所述当前层对应的预设半径，其中，N为所述当前层对应的层数。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，确定所述目标形状的等效半径，包括：计算所述目标形状的面积，并对所述目标形状的面积进行开平方得到所述目标形状的等效半径。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用每个所述轮廓点的多尺度不变量描述子，将所述待识别目标与预设模板库中的模板进行匹配，得到所述待识别目标的最佳匹配2CN105740882A权利要求书2/2页模板，包括：将所述待识别目标的多尺度不变量描述子与所述模板的多尺度不变量描述子进行匹配度的计算，并确定匹配度不大于其他模板的匹配度的模板为所述最佳匹配模板。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，将所述待识别目标的多尺度不变量描述子与所述模板的多尺度不变量描述子进行匹配度的计算，包括：将所述待识别目标的轮廓点按序排列组成目标序列，将需要与所述待识别目标进行匹配的一个模板的轮廓点按序排列组成匹配序列；利用动态规划算法计算所述目标序列与所述匹配序列之间的匹配度，作为所述待识别目标与对应模板之间的匹配度