[發(fā)明專利]相似度計算裝置和方法與對象識別設(shè)備和方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310149461.0
• 申請日: 2013-04-26
• 公開（公告）號: CN104123712B
• 公開（公告）日: 2017-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉;范偉;何源;孫俊;皆川明洋;堀田悅伸
• 申請（專利權(quán)）人: 富士通株式會社
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/46
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 李春暉,李德山

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及圖像處理領(lǐng)域，具體地，涉及識別圖像中的對象的姿態(tài)，更具體地，本發(fā)明涉及一種相似度計算裝置和方法、一種對象識別設(shè)備和方法以及程序。

背景技術(shù)

識別圖像中的對象對于人機(jī)交互、自動控制等應(yīng)用有著重要的意義。例如，可以通過識別圖像或視頻輸入中的人的手勢來進(jìn)行各種控制或觸發(fā)各種應(yīng)用。在識別過程中，形狀特征由于在不同光照條件及復(fù)雜背景下的魯棒性而成為一種廣泛使用的有效特征。

即，通過比較檢測圖像與預(yù)定模板的形狀特征之間的相似程度，來進(jìn)行對象的識別。而作為一種快速形狀匹配方法，可以使用檢測圖像和預(yù)定模板中的對應(yīng)邊緣點(diǎn)之間的距離（稱為傾斜距離）來計算相似度。但是，在背景復(fù)雜以及尺度空間不同的情況下，僅依賴該距離的相似程度進(jìn)行匹配將是不穩(wěn)定的。

因此，期望提供一種穩(wěn)定的、通用的相似度計算裝置和方法、以及使用該相似度計算裝置和方法的對象識別設(shè)備和方法。

發(fā)明內(nèi)容

在下文中給出了關(guān)于本發(fā)明的簡要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。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(xì)描述的前序。

鑒于背景技術(shù)部分所述的需求，本發(fā)明關(guān)注于提高基于邊緣間的距離來計算對象的形狀相似度的方法的穩(wěn)定性和通用性，更具體地，本發(fā)明提出了一種在計算邊緣點(diǎn)之間的距離時通過在鄰域中調(diào)整邊緣點(diǎn)的位置來將兩個點(diǎn)的邊緣方向之間的差異考慮在內(nèi)而不需要手動設(shè)置附加加權(quán)因子的相似度計算裝置和方法。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種相似度計算裝置，包括：存儲單元，被配置為存儲針對檢測對象的各個預(yù)定模板；匹配單元，被配置為使用存儲單元中存儲的預(yù)定模板與輸入圖像的邊緣圖進(jìn)行匹配，針對預(yù)定模板中的每個邊緣點(diǎn)獲取在邊緣圖中距該邊緣點(diǎn)最近的最近邊緣點(diǎn)；距離計算單元，被配置為根據(jù)邊緣點(diǎn)和最近邊緣點(diǎn)的相對位置關(guān)系，在邊緣點(diǎn)和最近邊緣點(diǎn)中的一個的鄰域中選擇第二邊緣點(diǎn)，并計算邊緣點(diǎn)和最近邊緣點(diǎn)中的另一個與第二邊緣點(diǎn)之間的距離作為邊緣點(diǎn)與最近邊緣點(diǎn)的距離；以及相似度計算單元，被配置為基于預(yù)定模板中的每個邊緣點(diǎn)的距離確定該輸入圖像與該預(yù)定模板的相似度。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種對象識別設(shè)備，包括如上所述的相似度計算裝置。

根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一種相似度計算方法，包括：使用針對檢測對象的各個預(yù)定模板與輸入圖像的邊緣圖進(jìn)行匹配，針對預(yù)定模板中的每個邊緣點(diǎn)獲取邊緣圖中距該邊緣點(diǎn)最近的最近邊緣點(diǎn)；根據(jù)邊緣點(diǎn)和最近邊緣點(diǎn)的相對位置關(guān)系，在邊緣點(diǎn)和最近邊緣點(diǎn)中的一個的鄰域中選擇第二邊緣點(diǎn)，并計算邊緣點(diǎn)和最近邊緣點(diǎn)中的另一個與第二邊緣點(diǎn)之間的距離作為邊緣點(diǎn)與最近邊緣點(diǎn)的距離；基于預(yù)定模板中的每個邊緣點(diǎn)的距離確定該輸入圖像與該預(yù)定模板的相似度。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種對象識別方法，使用如上所述的相似度計算方法。

依據(jù)本發(fā)明的其它方面，還提供了相應(yīng)的計算機(jī)程序代碼、計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)和計算機(jī)程序產(chǎn)品。

根據(jù)本申請的相似度計算裝置和方法與對象識別設(shè)備和方法在計算邊緣距離時考慮了邊緣方向的信息，而且這種考慮不需要手動設(shè)置或調(diào)整從而具有通用性。由于采用了上述配置，使得可以進(jìn)行穩(wěn)定、準(zhǔn)確的對象比如手勢等的識別。

通過以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明，本發(fā)明的這些以及其他優(yōu)點(diǎn)和特征將更加明顯。

附圖說明

為了進(jìn)一步闡述本申請的以上和其它優(yōu)點(diǎn)和特征，下面結(jié)合附圖對本申請的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。所述附圖連同下面的詳細(xì)說明一起包含在本說明書中并且形成本說明書的一部分。具有相同的功能和結(jié)構(gòu)的元件用相同的參考標(biāo)號表示。應(yīng)當(dāng)理解，這些附圖僅描述本申請的典型示例，而不應(yīng)看作是對本申請的范圍的限定。在附圖中：

圖1是示出了根據(jù)本申請的一個實(shí)施例的相似度計算裝置的框圖；

圖2是示出了根據(jù)本申請的一個實(shí)施例的第二邊緣點(diǎn)的選擇的示意圖；

圖3是示出了根據(jù)本申請的一個實(shí)施例的匹配單元的框圖；

圖4是示出了根據(jù)本申請的另一個實(shí)施例的相似度計算裝置的框圖；

圖5是示出了根據(jù)本申請的一個實(shí)施例的對象識別設(shè)備的框圖；

圖6是示出了根據(jù)本申請的一個實(shí)施例的相似度計算方法的流程圖；

圖7是示出了根據(jù)本申請的一個實(shí)施例的獲取最近邊緣點(diǎn)的操作的流程圖；以及