[发明专利]用旋转不变特征描述符进行跟踪和识别的方法和设备

说明书

技术领域

本发明的实施例一般涉及图像处理，更特别地，涉及用于生成和利用特征描述符进行跟踪和识别的方法和设备。

背景技术

在许多应用中，能够识别图像系列（诸如视频帧）内的特征并跟踪特征在图像内的运动已成为需要。例如，可以捕获包括特殊（distinctive）目标的视频帧系列，并且可能期望识别和跟踪该目标穿过视频帧的相对运动以及识别自动方式中的目标。在这点上，对图像内特征的识别被利用在计算机视觉应用中，诸如增强现实。这些应用正越来越多地被用作实时目标识别、三维重建、全景拼接、机械测图和视频跟踪。

诸如移动电话的手持设备现在一般装备有视频捕获性能。这些视频捕获性能可以用于（be leveraged for）移动和便携的计算机视觉应用，诸如移动增强现实（MAR）。然而，在至少一些实例中，手持设备的处理功率可能是对手持设备的图像处理性能的限制。

发明内容

此处描述了用旋转不变特征描述符进行跟踪和识别的本发明的各种示例方法和设备。根据一些示例实施例，旋转不变特征描述符可以从计算角度相对便宜地生成，但也很健壮足以执行精确的跟踪和识别。进一步地，根据各种示例实施例，被用于跟踪的同样的特征描述符也可以被用于识别。

一种示例方法包括生成图像帧的图像金字塔，检测图像金字塔内的多个兴趣点，以及提取每个各自的兴趣点的特征描述符。根据某些示例实施例，特征描述符是旋转不变的。进一步地，该示例方法还可以包括通过将该特征描述符与前一帧的特征描述符进行匹配（match）来跟踪运动并基于该特征描述符来执行对图像帧内目标的识别。

用旋转不变特征描述符进行跟踪和识别的相关的示例设备包括至少一个处理器与包括计算机程序代码的至少一个存储器，至少一个存储器与计算机程序代码配置成与至少一个处理器一起引起该设备至少执行各种功能性。在这点上，该示例设备被引起执行：生成图像帧的图像金字塔，检测图像金字塔内的多个兴趣点，以及提取每个各自的兴趣点的特征描述符。根据某些示例实施例，特征描述符是旋转不变的。进一步地，该示例设备还可以被引起执行：通过将该特征描述符与前一帧的特征描述符进行匹配来跟踪运动并基于该特征描述符来执行对图像帧内目标的识别。

另一示例实施例是在其中存储有可执行的计算机可读程序代码指令的示例计算机可读存储介质。该示例计算机可读存储介质的计算机可读程序代码指令用于引起设备执行各种功能性。在这点上，该示例设备被引起执行：生成图像帧的图像金字塔，检测图像金字塔内的多个兴趣点，以及提取每个各自的兴趣点的特征描述符。根据某些示例实施例，特征描述符是旋转不变的。进一步地，该示例设备还可以被引起执行：通过将该特征描述符与前一帧的特征描述符进行匹配来跟踪运动并基于该特征描述符来执行对图像帧内目标的识别。

另一示例实施例是用旋转不变特征描述符进行跟踪和识别的示例设备。该示例设备包括：用于生成图像帧的图像金字塔的装置，用于检测图像金字塔内的多个兴趣点的装置，以及用于提取每个各自的兴趣点的特征描述符的装置。根据某些示例实施例，特征描述符是旋转不变的。进一步地，该示例设备还可以包括：用于通过将该特征描述符与前一帧的特征描述符进行匹配来跟踪运动的装置以及用于基于该特征描述符来执行对图像帧内目标的识别的装置。

附图说明

在以一般术语对本发明进行如此描述的基础上，现在将参考不必按比例绘制的附图，其中：

图1图示了根据本发明的示例实施例的径向梯度的生成；

图2图示了根据本发明的示例实施例使用径向梯度转换的旋转不变性；

图3a-3d图示了根据本发明的示例实施例的用于面元划分的图像到单元的分割；

图4a-4b图示了根据本发明的示例实施例的空间面元划分配置；

图5a-5b图示了根据本发明的示例实施例的分别的径向梯度转换和近似的径向梯度转换基础矢量。

图6图示了根据本发明的示例实施例用旋转不变特征描述符进行跟踪和识别的设备的结构图。

图7图示了根据本发明的示例实施例用旋转不变特征描述符进行跟踪和识别的移动终端的结构图。

图8图示了根据本发明的示例实施例用旋转不变特征描述符进行跟踪和识别的方法的流程图。

图9图示了根据本发明的示例实施例用旋转不变特征描述符进行跟踪和识别的方法的另一流程图。

具体实施方式