[發明專利]一種輪廓片段的迭代解析生成方法

有效

• 申請號: 201310251658.5
• 申請日: 2013-06-24
• 公開（公告）號: CN103353991A
• 公開（公告）日: 2013-10-16
• 發明（設計）人: 劉躍虎;黃驍;蘇遠歧;周一辰
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

技術領域

本發明屬于計算機視覺與圖像處理領域，具體涉及一種輪廓片段的迭代解析生成方法。

背景技術

輪廓片段，通常表示為有序邊緣點集合，可以描述圖像中物體形狀特征，如今廣泛用于各種視覺任務中，如圖像中物體檢測和識別，視頻中物體跟蹤，以及物體結構的多視點重建。利用輪廓片段表示物體形狀信息，相比于無序邊緣點集合方式，具有三方面優勢：首先，輪廓片段數比邊緣點數目少，可以降低后續視覺任務處理的數據量；其次，相比于離散無序的邊緣點，整體有序的輪廓片段能更準確可靠的描述物體形狀特征，并為計算基于輪廓的特征提供空間支撐；再次，輪廓片段能減小離散噪聲點的干擾。

在圖像目標物體檢測問題中，輪廓片段作為底層圖像特征，同一檢測算法作用于不同種類輪廓片段時，其目標物體檢測效果不盡相同，此時需要根據檢測問題的特定要求，生成適用于物體檢測視覺任務的輪廓片段表示。已經證明，目標物體形狀表示的輪廓片段數目與物體檢測效果具有強相關關系，也就是說，表示物體整體形狀的輪廓片段越少，物體檢測效果越好。然而，現有的輪廓片段生成方法（參見[1][2][3]）生成的目標物體表示，其平均輪廓片段數目偏多，不利于目標物體檢測性能的提升。

針對圖像中目標物體檢測視覺任務對輪廓片段的表示要求，本發明提出一種新的輪廓片段生成方法，可有效減少單個目標物體表示所需的輪廓片段數目，便于后續目標物體檢測算法處理，提升檢測算法性能。

[1]P.D.Kovesi,“MATLAB?and?Octave?functions?for?computer?vision?and?image?processing,”Centre?for?Exploration?Targeting,School?of?Earth?and?Environment,The?University?of?Western?Australia,Available?from:

<http://www.csse.uwa.edu.au/_pk/research/matlabfns/>.

[2]Abeer?George?Ghuneim,“Contour?tracing,”Available?from:

<http://www.imageprocessingplace.com/downloads_V3/root_downloads/tutorials/co?ntour_tracing_Abeer_George_Ghuneim/index.html>.

[3]R.Kennedy,J.Gallier,and?Jianbo?Shi,“Contour?cut:Identifying?salient?contours?in?images?by?solving?a?hermitian?eigenvalue?problem,”in?IEEE?Conference?on?Computer?Vision?and?Pattern?Recognition,2011,pp.2065–2072。

發明內容

為了解決輪廓片段表示物體形狀特征的現有技術存在的問題，本發明的目的在于提供一種輪廓片段的迭代解析生成方法，采用較少數目的輪廓片段表示目標物體，能夠產生很好的目標物體檢測效果。

為達到以上目的，本發明采用如下技術方案：

一種輪廓片段的迭代解析生成方法，所述輪廓片段以有序方式組織邊緣點，具體包括如下步驟：

步驟1：圖像預處理：對原始圖像進行邊緣點檢測，并通過形狀學細化和標定連通分量，得到邊緣點集的連通分量表示；在每一個連通分量中，任意相鄰兩點間具有4鄰域或者8鄰域連接關系；后續迭代解析操作將獨立作用于每一個連通分量。在一個連通分量中，任意兩點之間均存在至少一條連接路徑，從中找出最短路徑，作為兩點間的測地距離，按照同樣方式，計算出連通分量中任意兩點間的最短路徑及其測地距離；

步驟2：迭代解析初始化：提取具有最大測地距離的兩點，并將對應最短路徑作為一條輪廓片段，此時可以將當前連通分量中邊緣點分為兩類：一類位于該輪廓片段上，作為已解析點；另一類是連通分量中除去該輪廓片段上所有點的剩余邊緣點，作為未解析點；