[發明專利]一種圖片線特征的提取方法

有效

• 申請號: 202010086762.3
• 申請日: 2020-02-11
• 公開（公告）號: CN111310769B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 紀剛;朱慧;楊豐拓;安帥
• 申請（專利權）人: 青島聯合創智科技有限公司
• 主分類號: G06V10/44
• 分類號: G06V10/44;G06V10/75
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務所(普通合伙) 37247
• 代理人: 劉娜

1.一種圖片線特征的提取方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟(1)，像素梯度的計算，包括像素梯度值和水平線方向；將由水平線方向和梯度值大小組成的區域稱之為線支持區域；

步驟(2)，在一整張圖片的梯度值都計算完成之后，刪掉梯度值小于梯度閾值的像素點；

步驟(3)，對圖片進行填充，然后采用區域分裂合并算法對填充后的圖片進行區域分裂，直至所有的區域不能繼續分裂為止；分裂完成之后將具有相同屬性的像素點合并，遍歷所有的區域，直至所有的區域不能合并為止；

步驟(4)，在區域合并之后，具有相同屬性的相鄰的像素點組成了一塊區域，然后對此區域進行矩形逼近，用一個矩形將此區域的像素點全部包含進去，如果此區域中的像素數量低于設定閾值，此區域會被舍棄，不會進行矩形逼近；

步驟(5)，計算逼近后的矩形的密度，如果矩形的密度不小于密度閾值，則接受該矩形檢測結果，否則對矩形進行重繪；

對于一個線支持區域和對應的逼近矩形r，區域中與區域角度相同的點的數量為K，那么該矩形的密度d定義為：

其中，length(r)為矩形r的長度，width(r)為矩形r的寬度；

如果矩形r的密度d(r)≧d(0)，d(0)為設置的密度閾值，則接受該矩形檢測結果，如果不滿足要求，則對矩形進行重繪。

2.根據權利要求1所述的一種圖片線特征的提取方法，其特征在于，所述步驟(1)具體如下：

設：

g_x(x,y)為圖片坐標(x,y)在x方向的梯度值；

g_y(x,y)為圖片坐標(x,y)在y方向的梯度值；

i(x,y)為圖片坐標(x,y)處的像素灰度值；

i(x+1,y)為圖片坐標(x+1,y)處的像素灰度值；

i(x,y+1)為圖片坐標(x,y+1)處的像素灰度值；

i(x+1,y+1)為圖片坐標(x+1,y+1)處的像素灰度值；

圖片坐標(x,y)的梯度值為：

梯度的方向為：

和其垂直的方向，即水平線方向為：

3.根據權利要求2所述的一種圖片線特征的提取方法，其特征在于，所述步驟(2)具體如下：

梯度閾值ρ的計算公式如下所示：

其中，q為經驗數值；τ是角度容忍度，表示水平線方向角度的大小相差范圍在±τ的范圍內即認為其具有相同的梯度方向；

把梯度值小于梯度閾值ρ的像素點刪除掉，并把刪除掉的像素點狀態設置為USED，不參與后續的計算，其余的像素點狀態設置為UNUSED。

4.根據權利要求3所述的一種圖片線特征的提取方法，其特征在于，q取2，τ取22.5。

5.根據權利要求3所述的一種圖片線特征的提取方法，其特征在于，所述步驟(3)具體如下：

將圖片右邊界和下邊界進行填充擴展，填充成邊長是大于圖片長寬最大值的2的最小整數次冪的正方形；

完成圖片的填充之后，再將填充后的整個圖片分為四個一級區域，然后查看每個區域是否有狀態為UNUSED的點，如果有的話，計算此一級區域所有狀態是UNUSED的點的方差，方差的計算如下：

先計算此區域的梯度平均值：

則此區域的方差為：

其中，k是此區域的邊長，即此區域邊長像素的個數；

如果此方差小于設定值，則不再繼續分裂，反之繼續分裂，將此區域再分為四個二級區域，判斷二級區域是否分裂成三級區域，以此類推，如此下去，直至所有的區域不能繼續分裂為止；

分裂完成之后，將具有相同屬性的像素點合并，水平線方向在一個相同的范圍τ內算相同屬性，并且將合并后的像素點的狀態設置為USED，可以是不同等級區域的進行合并，然后遍歷所有的區域，直至所有的區域不能合并為止；每合并入一個新的區域，就將當前合并的區域的水平線方向重新計算一遍，公式如下：

其中，θ_j為合并添加新的像素點后的區域的方向角度，j代表在這個區域內像素點的個數，每添加一個像素點，j就會加1。