[發明專利]用于對象識別的直方圖方法和系統

無效

• 申請號: 201080031946.4
• 申請日: 2010-05-19
• 公開（公告）號: CN102460475A
• 公開（公告）日: 2012-05-16
• 發明（設計）人: R.K.夏爾馬
• 申請（專利權）人: 數字標記公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳

相關申請數據

本技術建立在本受讓人的其它專利申請中公開的技術上并對其進行了擴展。因此指引讀者參考以下申請，這些申請用于詳述本申請人打算將本技術應用于的配置并且假定本領域技術人員熟悉這些申請：

2008年10月31日提交的美國申請序列號61/110,490；

2008年11月14日提交的美國申請序列號12/271,692(公開號為US20100046842)；

2008年11月14日提交的美國申請序列號12/271,772(公開號為US20100119208)；

2009年2月5日提交的美國申請序列號61/150,235；

2009年3月3日提交的美國申請序列號61/157,153；

2009年4月8日提交的美國申請序列號61/167,828；

2009年4月14日提交的美國申請序列號61/169,266；

2009年5月8日提交的美國申請序列號61/176,739；

通過引用將這些文獻的公開內容結合在本文中。

技術領域

本技術涉及圖像和視頻處理，并且更特別地涉及通過簡單特征(諸如顏色直方圖)表現圖像。

背景技術

在一個方面中，本說明書涉及用于將圖像(或視頻)識別為存儲在數據庫中的許多圖像(或視頻)之一的技術。本技術還能夠用于識別圖像中的對象。

許多這樣的技術背后的一個基本概念是按照簡單特征表現圖像(或對象)，所述簡單特征相對于幾何變換、視角變化、噪聲、遮蔽(occlusion)、背景、亮度和照明變化不會發生改變或者隨著這些影響變化緩慢。一種這樣的表現形式是3D顏色直方圖(參看Swain和Ballard，“Color?Indexing”，International?Journal?of?Computer?Vision，7(1)：11-32，1991)。

顏色直方圖能夠相對快速地得到計算并且已經廣泛地用于識別和索引編制(indexing)任務。然而，傳統的顏色直方圖有各種缺點，諸如對輝度、對比度和亮度變化以及照明變化敏感。

發明內容

本技術的各方面涉及對顏色直方圖概念進行擴展以便產生對上述影響的敏感度更低的簡單表現形式。另外，公開了基于直方圖參數和集合論的簡單匹配技術，以便提供在幾何變換下的更好的魯棒性。還詳述了使用直方圖表現形式進行快速數據庫搜索并縮小搜索空間的技術。

詳述的技術非常適合于在移動裝置或嵌入系統上工作，這主要是由于移動裝置或嵌入系統的簡單性和速度。

根據參考附圖給出的以下詳細說明，上述內容將更加明了。

附圖說明

圖1A示出第一參考圖像。

圖1B示出圖1A圖像的3D直方圖，其中8個柄(bin)用于亮度，并且16個柄用于紅-綠和藍-黃對立顏色方向中的每一個(即2048個數據元素)。球體表示非零直方圖柄的數量。球體的尺寸表示每個柄中的像素數目。

圖2A和2B類似于圖1A和1B，但是示出第二參考圖像。

圖3示出在閾值處理為三個級別之后，圖1A的亮度的二階導數。

圖4A和4B類似于圖1B和2B，但是對于量化成僅僅三個級別的亮度軸有類似二階導數的函數，并且對各分量顏色(component?color)軸有不均勻的量化。

圖5A和5B是圖1A的參考圖像，示出照明的變化如何能夠引起顏色的變化。

圖6是示出對縮小的圖像的候選部分進行分割以便進行直方圖或其它分析的流程圖。

圖7是對所選的幾何變換和其它畸變(distortion)示出參考圖像和測試圖像之間的匹配的表格。

圖8是適合與本技術一起使用的蜂窩電話的框圖。

具體實施方式

3D顏色直方圖

(上文的)Swain和Ballard引入了利用用于表現色彩對象的顏色直方圖來完成識別任務。他們指出顏色直方圖能夠在存在遮蔽和視角變化的情況下提供穩定的表現，并且能夠在大量對象之間區分開來。他們引入了一種稱為直方圖交核(histogram?intersection)的度量來比較測試和參考直方圖以便進行匹配。