[發明專利]基于計算機視覺的博物館展品圖像識別方法及系統

在審

• 申請號: 201811341672.3
• 申請日: 2018-11-12
• 公開（公告）號: CN109670399A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 盧振業
• 申請（專利權）人: 萬瞳(南京)科技有限公司
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 北京卓唐知識產權代理有限公司 11541
• 代理人: 唐海力;李志剛

1.一種基于計算機視覺的博物館展品圖像識別方法，其特征在于，包括：

獲取博物館展品的三維點云數據，其中所述三維點云數據包括由所述博物館展品的表面信息按照預設坐標系轉化得到的所述博物館展品表面的各個采樣點的三維坐標；

按照第一預設規則從所述博物館展品的三維點云數據中選取博物館展品的特征點；

按照第二預設規則獲取所述博物館展品的特征點相對應的特征描述；

將所述博物館展品的特征描述與數據庫中的標準描述進行比對，根據所述比對結果獲取與所述博物館展品對應的標準圖像。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照第一預設規則從所述博物館展品的三維點云數據中選取博物館展品的特征點，包括：

計算所述博物館展品的各個采樣點在各自曲面上的曲率值；

選取曲率值大于預設曲率閾值的點為所述博物館展品的特征點。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述計算所述博物館展品的各個采樣點在所述預設坐標系內的曲率值，包括：

S211.在所述博物館展品的三維點云數據中選取一個采樣點；

S212.根據K最近鄰分類算法獲得所述采樣點的K個臨近點；

S213.計算出經過這K個鄰域點的二次參數曲面方程，根據經過所述采樣點的法線的兩個相互正交的平面計算所述采樣點的曲率；

S214.獲取下一個采樣點，重復S212至S213，直至所述博物館展品的三維點云數據的各個采樣點的曲率值計算完成。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照第二預設規則獲取所述博物館展品的特征點相對應的特征描述，包括：

根據K最近鄰分類算法獲得所述特征點的K個臨近點；

獲得所述特征點的法向量和所述K個臨近點的法向量之間的K個函數關系，并為所述K個函數設置特定參數，根據所述K個函數和所述特定參數獲得所述特征點的多維特征向量。

5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述將所述博物館展品的特征描述與數據庫中的標準描述進行比對，包括：

S41.在數據庫中調取標準圖像的標準點和所述標準描述；

S42.獲取所述博物館展品的一個特征點及所述特征點對應的特征描述；

S43.根據所述特征描述和所述標準描述選取所述標準點中與所述特征點相對應的臨近點和次臨近點；

S44.計算所述特征點與所述臨近點之間的距離與所述特征點與所述次臨近點之間的距離的比值；

S45.判斷所述比值是否小于預設比值；

S46.若所述比值小于預設比值，則判定所述特征點在所述標準圖像中存在對應點；

S47.若所述比值大于或等于預設比值，則判定所述特征點在所述標準圖像中不存在對應點；

S48.獲取下一個特征點及所述特征點對應的特征描述，重復S43至S47，直至所述博物館展品所有的特征點全部判定完成。

6.一種基于計算機視覺的圖像博物館展品識別系統，其特征在于，包括博物館展品數據獲取單元、特征點選取單元、特征描述單元和圖像識別單元，其中：

所述博物館展品數據獲取單元，用于獲取博物館展品的三維點云數據，其中所述三維點云數據包括由所述博物館展品的表面信息按照預設坐標系轉化得到的所述博物館展品表面的各個采樣點的三維坐標；

所述特征點選取單元，用于按照第一預設規則從所述博物館展品的三維點云數據中選取博物館展品的特征點；

所述特征描述單元，用于按照第二預設規則獲取所述博物館展品的特征點相對應的特征描述；

所述圖像識別單元，用于將所述博物館展品的特征描述與數據庫中的標準描述進行比對，根據所述比對結果獲取與所述博物館展品對應的標準圖像。

7.根據權利要求6所述的系統，其特征在于，所述特征點選取單元，包括計算單元和選定單元，其中：

所述計算單元，用于計算所述博物館展品的各個采樣點在各自曲面上的曲率值；

所述選定單元，用于選取曲率值大于預設曲率閾值的點為所述博物館展品的特征點。