[發(fā)明專利]一種目標圖像輪廓特征表示方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310423050.6
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN103473537A
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發(fā)明（設計）人: 王光偉;熊曾剛;蘭義華;葉從歡;張凱兵
• 申請（專利權）人: 湖北工程學院
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T5/40;G06T5/00;G06T7/00
• 代理公司: 北京中北知識產權代理有限公司 11253
• 代理人: 段秋玲

技術領域

本發(fā)明屬于計算機視覺和模式識別技術領域，尤其涉及一種目標圖像輪廓特征表示方法及裝置。

背景技術

在復雜和海量的視覺信息中，如何快速、準確的提取目標的特征并進行有效的表達，是計算機視覺和視頻理解的關鍵問題，對降低視覺信息處理維度與提高視覺計算的認知水平具有重要的意義。目標圖像的輪廓特征表達在目標識別中起到了至關重要的作用，選取的目標圖像的輪廓特征與背景特征具有可區(qū)分性是特征選取的原則，只有這樣才可以在特征空間中將目標識別出來。

在目標圖像輪廓特征的選取和描述方法中，通常采用梯度方向直方圖描述符（Histogram?of?oriented?gradient，HOG）方法，該技術將圖像局部出現的方向梯度次數進行計數，HOG的核心思想是所檢測的局部物體外形能夠被光強梯度所描述，具體的，首先將整幅圖像分割成小的連接區(qū)域，計算圖像中每個像素點的梯度，然后在每個連接區(qū)域中生成一個方向梯度直方圖，最后將得到的所有的方向梯度直方圖的進行組合，得到目標圖像輪廓特征的表示向量。HOG主要描述的是目標表面視覺特征，該方法目前廣泛應用在圖像和視頻的目標檢測和識別中。

HOG方法中，需要計算和統計對圖像中所有像素點的梯度方向，且目標圖像輪廓特征的表達式的維度依賴于圖像中連接區(qū)域分割的多少，比如對于一張大小為64*128像素的目標圖像，HOG方法中描述描述目標圖像的輪廓特征的表示向量的維度是3528，顯然目前用HOG方法來描述目標圖像的輪廓特征計算量大，在很大程度上會影響后續(xù)的目標圖像檢測識別速度，

發(fā)明內容

鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種目標圖像輪廓特征表示方法及裝置，旨在解決采用現有HOG方法來描述目標圖像輪廓特征的表示方式中，所述維數多、計算量大，影響到目標圖像檢測識別速度的技術問題。

一方面，所述目標圖像輪廓特征表示方法包括下述步驟：

根據邊緣檢測算法獲取目標圖像的邊緣輪廓圖像；

獲取所述邊緣輪廓圖像中各個邊緣像素點的切線方向；

將所述邊緣輪廓圖像劃分為若干個塊，并且在多個方向上統計每個塊中邊緣像素點的切線方向直方圖；

對所述每個塊的切線方向直方圖進行歸一化處理得到對應的直方圖向量，將得到的各個直方圖向量按順序串行連接，生成表示整個目標圖像輪廓特征的邊緣特征向量。

另一方面，目標圖像輪廓特征表示裝置包括：

邊緣檢測單元，用于根據邊緣檢測算法獲取目標圖像的邊緣輪廓圖像；

方向獲取單元，用于獲取所述邊緣輪廓圖像中各個邊緣像素點的切線方向；

方向統計單元，用于將所述邊緣輪廓圖像劃分為若干個塊，并且在多個方向上統計每個塊中邊緣像素點的切線方向直方圖；

輪廓特征表示單元，用于對所述每個塊的切線方向直方圖進行歸一化處理得到對應的直方圖向量，將得到的各個直方圖向量按順序串行連接，生成表示整個目標圖像輪廓特征的邊緣特征向量；

所述邊緣檢測單元、方向獲取單元、方向統計單元和輪廓特征表示單元順次連接。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明技術方案首先對圖像進行邊緣檢測得到邊緣輪廓圖像，再對邊緣輪廓圖像按區(qū)域劃塊，然后統計每個塊中邊緣像素點的切線方向直方圖，最后級聯各個切線方向直方圖得到用于表示整個目標圖像輪廓特征的邊緣特征向量，顯然本發(fā)明只需統計每個塊中邊緣像素點的切線方向，邊緣特征向量的維數與圖像劃分塊數和統計切線方向直方圖中的方向數量有關，所述圖像劃分塊數和方向數量通常都是比較小的自然數，比如都可以為9，那么表示目標圖像輪廓特征的邊緣特征向量僅需81維即可，因此本發(fā)明可以在很大程度上降低計算量，為后續(xù)目標圖像檢測識別提供良好基礎。

附圖說明

圖1是本發(fā)明第一實施例提供的目標圖像輪廓特征表示方法的流程圖；

圖2是本發(fā)明第二實施例提供的目標圖像輪廓特征表示方法的流程圖；

圖3是原始的目標圖像；

圖4是經過邊緣檢測、去噪和邊緣修復處理后得到的邊緣輪廓圖像；

圖5是塊劃分示意圖；

圖6是在圖5中各個塊對應的切線方向直方圖；

圖7是圖6中各個切線方向直方圖歸一化后的級聯直方圖；

圖8是圖3-圖7的結合示意圖；

圖9是本發(fā)明第三實施例提供的目標圖像輪廓特征表示裝置的結構方框圖；

圖10是本發(fā)明第四實施例提供的目標圖像輪廓特征表示裝置的結構方框圖。

具體實施方式