[發明專利]一種仿生航行器多視角相似度綜合評估方法在審
| 申請號： | 202211002230.2 | 申請日： | 2022-08-21 |
| 公開（公告）號： | CN115496921A | 公開（公告）日： | 2022-12-20 |
| 發明（設計）人： | 曹永輝;曹瀛卓;包天;曹勇;馬淑敏;謝鈺 | 申請（專利權）人： | 西北工業大學寧波研究院;西北工業大學 |
| 主分類號： | G06V10/74 | 分類號： | G06V10/74;G06V10/44 |
| 代理公司： | 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290 | 代理人： | 王鮮凱 |
| 地址： | 浙江省寧波*** | 國省代碼： | 浙江;33 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 仿生 航行 視角 相似 綜合 評估 方法 | ||
1.一種仿生航行器多視角相似度綜合評估方法，其特征在于步驟如下：
步驟1：分別采集真實生物以及該生物的仿生航行器三維外觀的三視圖，對每個視圖分別采用Canny算子，得到仿生航行器和真實生物各個視圖的輪廓，隨后采用Jitendra采樣方法對每個視圖的輪廓進行輪廓點采樣，得到各自三視圖的輪廓點采樣圖；
步驟2、構建相似度評價矩陣：對每一個輪廓點采樣圖，以每個輪廓點為中心，構建一個對數極坐標系，將該點與其余采樣點間距離的對數值log r分為多個區域；
從中心點的正上方開始，沿順時針方向將360°分為多個區域，然后將其余輪廓點映射到每個區域；
統計落在每個區域輪廓點的數量，構建形狀上下文直方圖；
將每個區域輪廓點的數量除以落在所有區域的輪廓點的數量以進行歸一化，生成此視圖下的形狀上下文矩陣；
對所有輪廓點采樣圖實施步驟2，得到三種視圖下仿生航行器和生物的形狀上下文矩陣。
步驟3：將仿生航行器的輪廓圖像中的每一點對，對應一個直方圖向量，記為gi(k)；真實生物的輪廓圖像中的每一點對，對應一個直方圖向量，記為hi(k)；采用卡方公式計算相似度評價矩陣，得到不同視圖下關于形狀上下文的相似度評價矩陣Cs：
其中：gi和hi代表仿生航行器和真實生物在不同視圖下的輪廓點，i表示不同視圖；
步驟4、計算仿生航行器單一視圖相似度：計算仿生航行器與真實生物每一點對間的歸一化最短距離Distmin：
步驟5：將相似度度量矩陣Cs每行最小損失值之和與每列最小損失值之和相加，然后除以采樣輪廓點數N，形狀上下文距離Dsc通過如下公式得到：
其中：Gi和Hi分別代表仿生航行器和真實生物從不同視圖下采集的輪廓；
步驟6：計算通過形狀上下文算法構造的相似度：
步驟7：將真實生物與仿生航行器的外形特征相似度設計為三個視圖相似度值的加權和，為每個視圖分配不同的加權值，計算仿生航行器的總體相似度值：
SS＝aS0+bS1+cS2
其中Ss代表整體相似度，S0代表俯視圖相似度，S1代表側視圖相似度，S2代表前視圖相似度，a、b和c分別為俯視圖、側視圖和前視圖的權值。
2.根據權利要求1所述仿生航行器多視角相似度綜合評估方法，其特征在于：所述步驟2的對數值log r分為多個區域為5個區域。
3.根據權利要求1所述仿生航行器多視角相似度綜合評估方法，其特征在于：所述步驟2的將360°分為多個區域是：每30°劃分一個區域，將角度值θ分為12個區域，然后將其余輪廓點映射到每個區域。
4.根據權利要求1所述仿生航行器多視角相似度綜合評估方法，其特征在于：所述俯視圖的權值大于側視圖和前視圖的權值。
5.根據權利要求1或4所述仿生航行器多視角相似度綜合評估方法，其特征在于：所述俯視圖、側視圖和前視圖的權值為：a＝0.6、b＝0.2、c＝0.2。
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