[發明專利]一種圖形對象比對方法

有效

• 申請號: 201910317384.2
• 申請日: 2019-04-19
• 公開（公告）號: CN110070097B
• 公開（公告）日: 2023-07-25
• 發明（設計）人: 戴文躍
• 申請（專利權）人: 戴文躍
• 主分類號: G06V10/44
• 分類號: G06V10/44;G06V10/75
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供了一種圖形對象比對方法，目的是克服因存在平移、旋轉、縮放等相似變換導致的圖形對象不能直接比對的困難。為此本發明提出了一種圖形對象內在比例關系參考系，以及在圖形對象上建立內在比例關系參考系的方法和圖形對象的直接比對方法。構成這兩種方法的核心是本發明提出的“點的幾何重要度”指標及其與圖形對象內在比例關系參考系相配合的運用方法。本發明可以用于機器視覺模式識別。

技術領域

本發明屬于機器視覺技術領域，特別是涉及一種圖形對像比對方法。

背景技術

基本幾何模式是指在圖形對像中具有普遍意義的幾何模式，例如：區域、輪廓、角隅、直線、曲線、線段、圓弧等等。

圖形對象是指由基本幾何模式構成的相對獨立的幾何模式，其規模可以是單個基本幾何模式，也可以是若干基本幾何模式的組合。

兩幅圖像的比對首先就是對其圖形對像的比對。圖形對象比對面臨的主要困難是：即使是同一事物的若干幅圖像之間也可能存在因各種相似變換導致的圖像平移、旋轉和比例差異，因此不能在兩幅圖像的原始坐標系中直接對兩個圖形對像進行比對。

為克服上述困難而采用的現有技術主要是：（1）回避兩個圖形對象直接比對的困難，轉而比對兩個圖形對象的不變矩或互相關指標。（2）回避兩個圖形對象全局比對的困難，轉而比對兩個圖形對象的局部特征。

上述兩類現有技術都屬于間接比對，因此存在一個明顯的缺點：比對的內容與比對的圖形對像之間缺乏唯一對應關系，因此在圖像復雜的情況下可能得出錯誤結論。此外這些技術也都存在比對內容不直觀、計算復雜等缺點。

發明內容

本發明的目的是提供一種能夠克服因圖像的各種相似變換帶來的圖形對像比對困難，可以對兩個圖形對象進行直接比對的方法。

本發明的實現首先是基于一種特殊的參考系，稱為“圖形對象內在比例關系參考系”，記為OIR（Object?Intrinsic?Ratio），其構成如如圖1所示。

該參考系有圖形對象上的兩個參考點，分別記為O₁和O₂，稱為第一參考點和第二參考點。兩個矢徑O₁A和O₂A相交于圖形對象上任意點A，A點的比例參數記為A（r₁，r₂）。

其中：r_1?=a₁/d，r_2?=a₂/d，其中：d為在圖像原始坐標系中O₁?O₂之間的距離；a₁，a₂分別為在圖像原始坐標系中，矢徑O₁A和O₂A的長度。

?O₁、O₂和A都對應于物體上的點，以O₁、O₂、A為頂點的三角形O₁?O₂A取決于圖形對象所表達的物體的自身結構。對同一物體，在同一視角，用不同比例所構成的圖形對象，三角形O₁?O₂A都是相似的。因此各邊的比值r_1?=a₁/d，r_2?=a₂/d是不變的，與圖形對象的比例以及平移和旋轉等差異無關。

從r₁和r₂的定義表達式可知：若兩個圖形對象的OIR參考系相同，則兩個圖形對象的幾何要素（形狀、尺度、相互位置等）的比對，只需直接比對兩個圖形對象各對應點A的比例參數A（r₁，r₂），因此比對內容直觀，比對結果唯一。