[發明專利]一種基于SIFT的書法防倒掛方法

在審

• 申請號: 201710584019.9
• 申請日: 2017-07-18
• 公開（公告）號: CN107491780A
• 公開（公告）日: 2017-12-19
• 發明（設計）人: 張九龍;趙慶;屈小娥;劉一波;馬晨喆
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06K9/62
• 分類號: G06K9/62;G06K9/34;G06K9/38
• 代理公司: 西安弘理專利事務所61214
• 代理人: 韓玙

1.一種基于SIFT的書法防倒掛方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、將書法字體圖像進行預處理，得到書法字體的二值圖像；

步驟2、經步驟1得到二值圖像I(x,y)之后，取像素點與高斯濾波器進行卷積運算：

將二值圖像I(x,y)在不同尺度下的尺度空間表示為L(x,y,σ)，L(x,y,σ)由圖像I(x,y)與高斯核G(x,y,σ)的卷積得到；

步驟3、經步驟2后，引入高斯差分尺度空間DOG算子，生成DOG尺度空間；

步驟4、經步驟3后，檢測出書法字體圖像的極值點；

步驟5、經步驟4后，對于檢測出的書法字體圖像的極值點消除邊界效應，進行合理的篩選作為特征點為后續檢測識別所用；

步驟6、經步驟5后，為得到的特征點指定方向參數，利用特征點的鄰域像素梯度分布特性，書法字體特征點最終運算成為Sift特征描述子，與現有偏旁部首庫中的偏旁部首進行匹配，匹配出最接近的結果；

步驟7、先采用迭代自組織聚類算法整理得到的旋轉角度數據，然后選取樣本的均值作為字體樣本的最終旋轉角度，最后根據特征點匹配和最鄰近方法，由正常的偏旁部首情況判斷原有書法字體是否發生了旋轉或倒掛。

2.根據權利要求1所述的一種基于SIFT的書法防倒掛方法，其特征在于，所述步驟1具體按照以下步驟實施：

步驟(1.1)、將書法作品進行人工取像，得到書法字體圖像；

步驟(1.2)、利用書法字切割技術對經步驟(1.1)得到的書法字體圖像進行處理，得到單一的一個漢字的圖像；

步驟(1.3)、經步驟(1.2)后，將獲得的圖像處理得到書法字體的二值圖像I(x,y)。

3.根據權利要求1所述的一種基于SIFT的書法防倒掛方法，其特征在于，所述步驟3具體為：

將步驟2得到的運算結果建立圖像的DOG金字塔，在DOG尺度空間中的26個領域中檢測極值，同時在圖像二維平面空間DOG尺度空間中檢測局部極值，并將檢測到的局部極值點作為特征點，特征點具備良好的獨特性和穩定性，將局部極值點的像素用叉號標記。

4.根據權利要求1所述的一種基于SIFT的書法防倒掛方法，其特征在于，所述步驟4具體為：將步驟3檢測的DOG尺度空間局部及標記為叉號的局部極值點像素，跟同一尺度的周圍鄰域8個像素以及相鄰尺度對應位置的周圍鄰域9×2個像素進行比較，確保在尺度空間和二維圖像空間都檢測到局部極值，比較過程如下：

D(x,y,σ)為兩個相鄰尺度圖像之差，即：

D(x,y,σ)＝(G(x,y,kσ)-G(x,y,σ))*I(x,y)＝L(x,y,kσ)-L(x,y,σ) (1)

上式中：為二維高斯函數，x，y表示點的坐標，σ表示高斯正態分布的方差，L(x,y,σ)＝G(x,y,σ)*I(x,y)表示尺度空間，

一個像素點若與周圍8個像素點以及上下層的18個鄰域像素點共26個鄰域像素點相比是最大值或最小值，確定該點是圖像在該尺度下的一個極值點。