[发明专利]图像点特征具有旋转不变性的电路实现方法

权利要求书

1.一种图像点特征具有旋转不变性的电路实现方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）在关键点邻域图像中建立直角坐标系与极坐标系的对应关系，首先将直角坐标系下对圆形邻域图像的旋转操作，转换为极坐标系下对矩形邻域图像的循环移位操作；以邻域图像中心点为原点建立x-y直角坐标系，每个像素点对应直角坐标系中一个整数坐标点p(x,y)；建立θ轴范围为（0°,360°)的r-θ极坐标系，与x轴正方向的夹角为每个(r,θ)即是p点在极坐标系中的坐标；

（2）设关键点主方向角度的分辨率为α度，根据α确定极坐标系θ轴上的有效数据个数N，N=360°/α，α取值在5°～45°之间，将邻域图像的极坐标系转换为一个NR图像矩阵；

（3）以邻域图像的直角坐标系原点为圆心，在直角坐标系中画出半径为r(r=1,…,R)的R个同心圆，将360°圆周角等分为N份，画出N条射线，射线和同心圆的每个交点对应极坐标系中NR图像矩阵的一个有效点，将与该交点距离最近的邻域图像像素写入极坐标系NR图像矩阵的对应位置，即得到以极坐标系方式表示关键点邻域图像；

（4）将上述每个同心圆覆盖的图像环在其与x轴正方向交点处截断，并拉伸成一条长为360°的直线段，取整后按r值依次排列在极坐标系中。

2.如权利要求1所述的图像点特征具有旋转不变性的的电路实现方法，其特征在于，极坐标系r轴的分辨率以一个像素为单位，取值范围小于半径R。

3.如权利要求1所述的图像点特征具有旋转不变性的电路实现方法，其特征在于，临近直角坐标系中的像素点接近原点时，将被映射到多个NR图像矩阵位置。

4.如权利要求1或2所述的具有旋转不变性的图像点特征的电路实现方法，其特征在于，r取值范围为[r₀≤r<R+r₀]，r₀>1。

5.如权利要求1所述的图像点特征具有旋转不变性的电路实现方法，其特征在于，以直角坐标系原点为圆心，画出半径为r(r=1,…，N)N个同心圆和N条射线，这些射线将360°圆周角等分为N份等分角的扇形区域。射线和同心圆的每个射圆交点由小圆圈标出。

6.如权利要求5所述的图像点特征具有旋转不变性的电路实现方法，其特征在于，每个射圆交点对应极坐标系中NR图像矩阵的一个有效像素点；某条射线上的全部交点对应NR图像矩阵的一列像素点。

7.如权利要求1所述的图像点特征具有旋转不变性的电路实现方法，其特征在于，在邻域图像转换极坐标系的硬件结构中，存储邻域图像数据的每个数据寄存器，存储邻域图像的一个像素，邻域图像共有Rp个像素，则邻域图像寄存器共有Rp个数据寄存器。

8.如权利要求7所述的图像点特征具有旋转不变性的电路实现方法，其特征在于，每个数据寄存器，用于存储NR矩阵图像的一个像素，NR矩阵图像共有Rn个像素，则NR矩阵图像寄存器共有Rn个数据寄存器。

9.如权利要求1所述的图像点特征具有旋转不变性的电路实现方法，其特征在于，邻域图像转换极坐标系是将邻域图像寄存器中的Rp个数据经过数据开关写入NR矩阵图像寄存器的过程。

10.如权利要求9所述的图像点特征具有旋转不变性的电路实现方法，其特征在于，将图像数据从NR矩阵图像寄存器，经过交叉开关写入归一化NR矩阵图像寄存器，交叉开关的状态由移位列数n控制。