[发明专利]数字图像中基于基元表示的多边形检测方法

权利要求书

1.一种数字图像中基于基元表示的多边形检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：采集图像并输入计算机；

S2：计算图像中各点的方向描述子；

S3：利用步骤S2所述的方向描述子计算图像中各点的绝对角点能量与相对角点能量，检测出图像中的特征点；

S4：对于步骤S3所述的特征点，确定其方向描述子中能量极大值所在的方向，获得由该点确定的1维基元；

S5：对步骤S4所述的任意两个1维基元，进行验证组合，如满足组合为2维基元的条件则组合为一个2维基元；

S6：对步骤S5所述的任意一个2维基元和步骤S4所述的任意一个1维基元，进行验证组合，如满足组合为三角形的条件则组合为三角形并输出，如满足组合为3维基元的条件则组合为3维基元；

S7：对步骤S6所述的任意一个3维基元和步骤S4所述的任意一个1维基元，进行验证组合，如满足组合为四边形的条件则组合为四边形并输出，如满足组合为4维基元的条件则组合为4维基元；

S8：对采用同步骤S5、S6、S7相同处理获得的一个n维基元和步骤S4所述的任意一个1维基元，进行验证组合，如满足组合为多边形的条件则组合为n+1边形并输出，如满足组合为更高维基元的条件则组合为n+1维基元；

S9：重复步骤S8直至无法获得更高维基元为止。

2.如权利要求1所述的数字图像中基于基元表示的多边形检测方法，其特征在于，步骤S2包括：

S21：对于图像点P，确定以点P为中心，R为半径的一个圆形区域为点P的支撑区域；

S22：对于步骤S21所述支撑区域内的任意点X，计算经过点X且与点X梯度方向垂直的直线l(X)，并将沿l(X)且远离点P的方向确定为点X的方向(该方向为[0，359]区间的一个整数)；

S23：给点X分配权重其中d₁表示点P到直线l(X)的距离，d₂表示点P到点X的距离，mag(X)表示点X的梯度幅值，T_s一般取1～1.5，σ₁一般取0.5T_s～0.8T_s，σ₂一般取0.5R～0.8R；

S24：构造方向描述子H(P)＝[h₀，h₁，...，h₃₅₉]，其中h_n(n＝0，1，...，359)为点P支撑区域内方向等于n的点的权重求和，称为点P在方向n上的能量。

3.如权利要求2所述的数字图像中基于基元表示的多边形检测方法，其特征在于，步骤S3的具体过程为：对于图像点P，其方向描述子为H(P)＝[h₀，h₁，...，h₃₅₉]，计算点P的总能量与主能量其中θ_M为能量最大值所在的方向，为与θ_M相差180的方向且Δ一般取5；计算点P的绝对角点能量E_A＝E_T-E_M与相对角点能量如满足以下条件，则将点P确定为一个特征点：(1)点P的绝对角点能量大于阈值T_A(T_A一般取图像平均绝对角点能量的1.5～2倍)，(2)点P的相对角点能量大于阈值T_R(T_R一般取图像平均相对角点能量的1.5～2倍)，(3)点P的绝对角点能量大于其邻域(一般取5×5邻域)内其它点的绝对角点能量。

4.如权利要求3所述的数字图像中基于基元表示的多边形检测方法，其特征在于，步骤S4的具体过程为：对于步骤S3所述的特征点P，θ₁，θ₂，...，θ_s是其方向描述子H(P)＝[h₀，h₁，...，h₃₅₉]中能量极大值所在的方向，则定义M₁(P)＝(P，θ₁，θ₂，...，θ_s)为点P确定的1维基元。