[發明專利]弦長位置矩陣形狀特征提取方法

無效

• 申請號: 201110006001.3
• 申請日: 2011-01-12
• 公開（公告）號: CN102074010A
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 楊明強;柴華
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06K9/46
• 代理公司: 濟南金迪知識產權代理有限公司 37219
• 代理人: 于冠軍

1.一種弦長位置矩陣形狀特征提取方法，利用具有仿射不變性的弦長分布位置信息和弦長排序信息，具體包括以下步驟：

第一步，將物體形狀從圖像中分割出來，形成二值化圖像；

第二步，將物體形狀的二值化圖像進行θ_i度的旋轉，θ_i∈[0，180)，旋轉后統計出物體在垂直方向弦長的位置；

第三步，確定物體在垂直方向弦長的位置后，統計該位置上所有弦長的信息；

第四步，按照第一步到第三步，統計物體各個方向的弦長以及位置信息的特征，形成弦長位置特征矩陣M[n，k，θ]，其中，n為弦長的位置信息，k為弦長的排序信息，θ為弦長的角度信息，矩陣的元素為弦長；對弦長特征矩陣M[n，k，θ]中的弦長采用相對弦長進行歸一化處理，相對弦長是矩陣中的絕對弦長與最大弦長的比值。

2.根據權利要求1所述的弦長位置矩陣形狀特征提取方法，其特征是：所述第二步驟的具體實現方法如下：

將垂直方向記為θ_i度方向，統計弦長時在每個方向都取N條弦，則將每兩條相鄰的平行弦c_i，n-1與c_i，n以及邊界組成的區域面積S_n設為n∈[1，N]，由仿射變換的性質可知，仿射變換之后的目標形狀中弦c_ai，n-1與c_ai，n保持平行，且與邊界組成的區域面積為

區域面積的計算方法采用統計區域內像素值為1的像素點的個數，根據弦長的特點，采用統計弦長和的方法來計算區域面積，此時，如果θ_i方向上兩條相鄰的平行弦c_i，n-1與c_i，n之間的間隔為Δρ_n，則在這兩條平行弦之間存在Δρ_n條間隔為1的平行弦，因此，區域面積可由以下公式定義

Sn=Σj=jn-1jn-1+ΔρnL(ci,j)]]>

上式中，c_i，j為弦c_i，n-1與c_i，n之間的弦，j∈[1，l_max]，L(c_i，j)是弦c_i，j的長度。l_max＝sqrt(W²+H²)，W為歸一化后圖像的寬，H為歸一化后圖像的高，即l_amx為圖像中可能的最長軸的長度；

首先，從歸一化后的圖像邊界開始逐條計算弦長之和，即區域面積S_n，設L(c_i，n)是弦c_i，n的長度，其中：

Sn=Σj=0jnL(ci,j)]]>

當區域面積時，停止計算，將該弦的位置記為c_i，1，并記錄弦c_i，n所在位置的橫坐標x_i，n；

為了避免統計過程中的累積誤差，利用第n條弦與圖像起始邊界組成的封閉區域面積來統計第n條弦c_i，n的位置，按照下面的公式計算：

Sn′=Σm=1n-1Sm+Σj=jn-1jnL(ci,j)=mgSN+Σj=jn-1jnL(ci,j)]]>

其中，Sn′=ngSN.]]>

3.根據權利要求1所述的弦長位置矩陣形狀特征提取方法，其特征是：所述第三步驟的具體實現方法如下：

確定弦c_i，n的位置x_i，n之后，統計該位置上所有弦長的信息，x_i，n為弦c_i，n所在位置的橫坐標；p(x_i，n，y_m)為在(x_i，n，y_m)位置處的像素值，其中m＝1，2，LH，其中H為圖像的高，如果p(x_i，n，y_m)＝1，則弦長k＝1，2，LH，如果p(x_i，n，y_m)＝0，則將弦長保存到特征矩陣中，記錄序號k，即同時令k＝k+1，此時，若m≠H，令m＝m+1，重復上述步驟，統計弦長直到m＝H，將特征矩陣中的弦長按照長度進行排序，得到排序后的弦長矩陣M′[n，k′，θ_i]。