[發明專利]圖像特征提取設備和方法及利用其的圖像處理設備和方法

無效

• 申請號: 201110324543.5
• 申請日: 2011-10-17
• 公開（公告）號: CN103049752A
• 公開（公告）日: 2013-04-17
• 發明（設計）人: 梅樹起;劉玉宇
• 申請（專利權）人: 索尼公司
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 朱勝;郎曉虹

技術領域

本公開涉及圖像處理領域，具體而言，涉及圖像特征提取設備和方法以及利用所提取的特征進行圖像處理的圖像處理設備和方法

背景技術

圖像特征提取，作為各種圖像處理(如目標識別等)的基礎，是圖像/視頻自動分析中的重要技術之一。

圖10是示出了提取圖像中的局部三值模式(Local?Ternary?Pattern，LTP)特征的方法的示意圖。如圖10所示，對于圖像中的某個像素(如圖10(A)中所示的帶有陰影的像素值“68”)，可以通過計算該像素的值與其8個相鄰像素的值的差，根據這些差計算這些相鄰像素值所對應的特征值。例如，如果該像素68與相鄰像素的差的絕對值小于10，則將該相鄰像素所對應的特征值設置為0；如果該像素68與相鄰像素的差的絕對值大于或等于10，進一步判斷該差是否為正值，若是，則將對應的特征值設置為1，否則設置為-1。如圖10(B)所示，通過上述計算可得到像素“68”的LTP特征：1110(-1)(-1)(-1)0。

與LTP特征提取方法相關的文獻包括：Xiaoyang?Tan等人的論文“Enhanced?Local?Texture?Feature?Sets?for?Face?Recognition?Under?Difficult?Lighting?Conditions”(IEEE?Transactions?on?Image?Processing，卷19，第6期，第1635-1650頁，2010年6月)(稱為相關文獻1)。

發明內容

在下文中給出關于本公開的簡要概述，以便提供關于本公開的某些方面的基本理解。應當理解，這個概述并不是關于本公開的窮舉性概述。它并不是意圖確定本公開的關鍵或重要部分，也不是意圖限定本公開的范圍。其目的僅僅是以簡化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細描述的前序。

與常規的局部二值模式(Local?Binary?Pattern，LBP)特征相比，采用上述相關文獻1所披露的LTP特征，可以更好地描述圖像的紋理特征，但是其運算量也大大增加了。本公開的發明入通過創造性的思考和勞動，提出了一種圖像特征提取方法和設備，利用這種圖像特征提取方法和設備，能夠在較好地描述圖像紋理特征的同時大大降低運算量。

根據本公開的一個方面，提供了一種圖像特征提取設備。該圖像提取設備可包括選擇裝置和特征計算裝置。該選擇裝置可用于在圖像中的像素塊(稱為第一像素塊)的鄰域中選擇4個相鄰像素塊，其中，該第一像素塊及所選4個相鄰像素塊中的每一個包括N×N個像素，N≥1；并且所選擇的4個相鄰像素塊圍繞第一像素塊排列成L形。該特征計算裝置可用于計算第一像素塊的值與每一所選相鄰像素塊的值之間的差，若所述差的絕對值小于第一閾值，則取第一預定數值作為與該相鄰像素塊對應的特征值，若所述差為正值且所述差的絕對值大于或等于第一閾值，則取第二預定數值作為與該相鄰像素塊對應的特征值，否則，取第三預定數值作為該相鄰像素塊對應的特征值。與所選4個相鄰像素塊對應的各特征值形成的向量作為第一像素塊的緊湊局部三值模式(Compact?Local?Ternary?Pattern，CLTP)特征。

根據本公開的另一方面，提供了一種圖像處理設備。該圖像處理設備可包括上述的圖像提取設備，用于提取圖像中每一像素的緊湊局部三值模式特征。該圖像處理設備還可包括：直方圖計算裝置，用于利用所述圖像特征提取設備提取的圖像中的每一像素塊的CLTP特征來建立直方圖，作為所述圖像的特征向量；以及處理裝置，用于利用所述特征向量對所述圖像進行處理。

根據本公開的另一方面，提供了一種圖像特征提取方法。該圖像提取方法可包括：在圖像中的像素塊(稱為第一像素塊)的鄰域中選擇4個相鄰像素塊。第一像素塊及所選4個相鄰像素塊中的每一個包括N×N個像素，N≥1。所選擇的4個相鄰像素塊圍繞第一像素塊排列成L形。該圖像提取方法還可包括：計算第一像素塊的值與每一所選相鄰像素塊的值之間的差，若所述差的絕對值小于第一閾值，則取第一預定數值作為與該相鄰像素塊對應的特征值，若所述差為正值且所述差的絕對值大于或等于第一閾值，則取第二預定數值作為與該相鄰像素塊對應的特征值，否則，取第三預定數值作為該相鄰像素塊對應的特征值。與所選的4個相鄰像素塊對應的各特征值形成的向量作為第一像素塊的CLTP特征。