[發明專利]基于直方圖匹配的圖像定位方法

在審

• 申請號: 201611137827.2
• 申請日: 2016-12-12
• 公開（公告）號: CN106778860A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 張曉強;封召;金振超
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種圖像識別技術，特別是涉及一種圖像定位方法。

背景技術

隨著計算機視覺與模式識別技術的不斷發展和完善，快速而準確地定位和識別圖像中的對象成為加速自動化進程的關鍵技術。圖像定位是圖像識別技術最關鍵的環節。若圖像定位錯誤或不準，那么將直接影響著圖像識別的準確率。目前，圖像定位技術已廣泛應用于軍事巡航、石油滲漏檢測、車輛管理、視頻監控和醫療診斷等領域。

為保護數字圖像作品的版權，防止非法攻擊者對圖像作品的惡意破壞，研究者利用圖像水印技術來定位圖像被篡改的區域。為識別車牌，實現智能交通管理，研究者提出了一種基于三值圖像的車牌定位方法。該方法首先對彩色圖像進行三值化，然后利用車牌字符之間顏色的一致性，通過定位字符間隔線反推字符區域進行車牌定位。為實現海上巡航監管，研究者提出一種基于航拍圖像的海上目標定位方法。該方法通過分析航拍圖像上的像點與空間物標點的對應關系，建立攝像機中心、圖像上的像點、海上目標3者之間幾何關系模型。為實現蘋果采摘自動化，研究者提出了一種成熟蘋果定位方法。該方法采用了3點確定圓算法為中心，配合圖像中樹枝樹葉部分的分割果實邊緣的檢測及去除圖像的噪聲等技術。然而，目前這些方法都是針對具體的某種對象進行定位，尚未有一種通用的圖像定位方法。

為識別序列圖像中的對象，解決目前圖像定位方法存在的準確性差、效率低等問題，提出了一種通用的基于直方圖匹配的圖像定位方法。實驗結果表明：該方法高效和準確。

發明內容

本發明的目的：針對現有大多圖像定位方法缺乏通用性，或準確性差，或效率低的問題，提出一種基于直方圖匹配的圖像定位方法。

本發明的技術方案：為了實現上述發明目的，采用的技術方案為基于直方圖匹配的圖像定位方法，包括如下步驟：

步驟1：產生對象圖像；

步驟2：繪制對象圖像對應的直方圖；

步驟3：從定位圖像中選取定位像素塊，并繪制定位像素塊對應的直方圖；

步驟4：計算兩幅圖像直方圖的相關性；

步驟5：定位對象；

步驟6：定位序列圖像中后續圖像中的對象。

進一步地，所述步驟1中，從序列圖像中任選一幅定位圖像I_m×n，從I_m×n中將對象像素塊保存為一幅單獨的圖像，稱為對象圖像，記為O_s×t。

進一步地，所述步驟2中，統計對象圖像O_s×t中各灰度級的像素數目，繪制O_s×t對應的直方圖H₀。

進一步地，所述步驟3中，從定位圖像中選取的用于定位對象的像素區域，稱為定位像素塊，計算對象在首幅圖像中的列像素區域{k, k+1, …, k+s-1}，k為整數且滿足0≤k≤n-s+1，共s列像素，從選定的s列像素中，從上向下逐行依次選取大小為s×t的定位像素塊B_i，繪制B_i對應的直方圖H_i，i=1, 2, …, m-s+1。

進一步地，所述步驟4中，利用公式（1），計算H₀與H_i的直方圖相關性r_oi，i=1, 2, …, m-s+1，

，（1）