[發明專利]一種基于光照不變顏色空間的特征點提取方法在審
| 申請號： | 202011177910.9 | 申請日： | 2020-10-29 |
| 公開（公告）號： | CN112241745A | 公開（公告）日： | 2021-01-19 |
| 發明（設計）人： | 高天寒;董傲霜;薛詠元 | 申請（專利權）人： | 東北大學 |
| 主分類號： | G06K9/46 | 分類號： | G06K9/46;G06T5/00;G06T5/40 |
| 代理公司： | 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109 | 代理人： | 李在川 |
| 地址： | 110819 遼寧*** | 國省代碼： | 遼寧;21 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 光照 不變 顏色 空間 特征 提取 方法 | ||
本發明提供一種基于光照不變顏色空間的特征點提取方法，涉及圖像處理技術領域，對獲取的原圖像利用直方圖均衡化與暗通道先驗理論，構建出一種光照不變的顏色空間，在構造出的光照不敏感顏色空間中，采用AKAZE算法提進行快速多尺度特征提取，生成特征點描述向量，所提出的方法在特征提取數量、匹配正確率、光照魯棒性上穩定性極高，且能夠有效應對劇烈的光照變化，非常適用于圖像識別、圖像匹配等領域。
技術領域
本發明涉及圖像處理技術領域，具體涉及一種基于光照不變顏色空間的特征點提取方法。
背景技術
圖像特征點能夠反映圖像本質特征，能夠標識圖像中目標物體。通過特征點的匹配能夠完成圖像的匹配；然而，由于現實環境光照變化的復雜性導致的特征點提取不準確等缺點，單純的不做任何處理地提取圖像特征點，效果并不理想，匹配效率較低、受光照影響較大。隨之而來，特征點提取與匹配可應用圖像配準、三維跟蹤注冊等領域；因此，實現一種光照魯棒性較好的特征點提取方法是一個重要的研究方向。
圖像光照不變顏色空間處理的目的是將去除光照變化對圖像特征點提取的影響。這樣可以更好的降低光照對圖像特征點提取的影響，成為準確提取圖像特征點信息的關鍵步驟之一。
發明內容
針對現有技術的不足，本發明提出一種基于光照不變顏色空間的特征點提取方法，包括以下步驟：
步驟1：獲取預處理的原圖像；
步驟2：對原圖像進行光照不變顏色空間的轉換，包括對比度受限的自適應直方圖均衡化處理、暗通道先驗處理，得到光照不變顏色空間圖像；
步驟3：利用AKAZE特征點提取方法提取光照不變顏色空間圖像中的特征點，生成特征點描述向量。
所述對比度受限的自適應直方圖均衡化處理，包括：
步驟2.1：對原圖像進行子塊的劃分，得到每個子塊的灰度直方圖；
步驟2.2：確定每個子塊的灰度直方圖需要被剪切的實際剪切極限值NCL；
步驟2.3：根據實際剪切極限值NCL剪切每個子塊的灰度直方圖，并對子塊中的像素點進行重新分配；
步驟2.4：對像素重新分配后的每個子塊分別進行直方圖均衡化處理；
步驟2.5：對原圖像中的每個像素進行灰度值重構，得到灰度值重構后的圖像。
所述步驟2.2包括：
步驟2.2.1：根據平均分配值Nav，將每個子塊的像素個數平均分配到每個灰度級中，其中平均分配值Nav表示為：
式中，表示每個子塊在X軸方向上的像素個數，表示每個子塊在Y軸方向上的像素個數，Ngray表示每個子塊的灰度級數量；
步驟2.2.2：利用公式(2)計算出每個子塊對應的灰度直方圖需要被剪切的實際剪切極限值NCL，
NCL＝Nclip·Nav (2)
式中，Nclip表示剪切受限系數，用來限定每個灰度級所包含的像素數。
所述步驟2.3中對像素點重新分配，包括：
步驟2.3.1：將剪切后剩余的像素數目重新分配到每個灰度直方圖對應的灰度級中，定義剩余像素重新分配后第i個灰度級中的像素數為H(i)，其中i＝1,2,…I，I表示原圖像包含的總灰度級數量；
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