[發明專利]一種浮點型三角形特征描述方法

在審

• 申請號: 201510542180.0
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN105184786A
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 林秋華;曹建超;田敏
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 趙連明;梅洪玉

1.一種浮點型三角形特征描述方法，其特征在于以下步驟：

第一步：構建六維形狀描述子；假設一個三角形按逆時針順序排列的三個頂點為v₁、v₂、v₃，計算三角形的三個邊長l₁，l₂，l₃：

l1=dis(v1,v2)l2=dis(v2,v3)l3=dis(v3,v1)]]>

式中dis表示兩點間的距離；以三角形最長邊為起點，按逆時針順序對三邊進行排列，記新得到的三個邊長為l′₁、l′₂、l′₃，l＝l′₁+l′₂+l′₃；設與三條邊l′₁、l′₂、l′₃相對的三個內角分別為θ₁、θ₂、θ₃，應用余弦公式計算三個內角如下：

θ1=arccosl2′2+l3′2-l1′22l2′l3′]]>

θ2=arccosl1′2+l3′2-l2′22l1′l3′]]>

θ3=arccosl1′2+l2′2-l3′22l1′l2′]]>

則三角形的六維形狀描述子獲取如下：

shapeDesc=αl1′lαl2′lαl3′lβθ1βθ2βθ3]]>

式中α、β是加權系數，α和β的選擇依據是保證形狀描述子和區域描述子具有相同的權重；

第二步：構建32維區域描述子；

首先，確定三角形局部區域的中心點、描述半徑和描述子主方向；中心點選為三角形的質心；設三個頂點的坐標為v₁(x₁,y₁)、v₂(x₂,y₂)、v₃(x₃,y₃)，則質心坐標為[(x₁+x₂+x₃)/3,(y₁+y₂+y₃)/3]；描述半徑選為γl′₁，γ為比例因子，l′₁為三角形的最長邊；描述子的主方向選為按逆時針順序的三角形最長邊方向；

其次，構建三角形區域描述子；以三角形質心為中心、以γl′₁為半徑確定正方形區域，正方形的一條對稱軸與主方向平行；將該區域等分為四個子區域，分別計算各子區域中每個像素的梯度方向，記錄每個像素的梯度值；對于每個子區域中所有像素的梯度值，根據其方向相對于主方向的偏轉角進行累積統計；每個子區域有八個方向，四個子區域排列起來共計32維；最后，對32維特征向量進行歸一化處理，得到以下區域描述子：

blockDesc＝[b₁,b₂,...,b₃₂]

第三步：將三角形的六維形狀描述子和32維區域描述子拼接起來，構成38維的三角形特征描述子：

triDesc=αl1′lαl2′lαl3′lβθ1βθ2βθ3b1b2...b32;]]>

提取匹配三角形質心以及頂點的對應關系，使用RANSAC算法對這些對應關系進行驗證，得到最終的特征點匹配關系。