[发明专利]基于极坐标傅里叶变换的旋转不变性图像特征提取方法

权利要求书

1.基于极坐标傅里叶变换的旋转不变性图像特征提取方法，其特征在于，包括步骤：

步骤一，获取图像梯度，并根据图像梯度获取图像的梯度方向；

步骤二，对图像的梯度方向进行归一化处理：

以图像中心为极坐标原点、以水平方向为极轴建立极坐标系，在极坐标系下获取图像上各像素点的径向角，将像素点的梯度方向减去该像素点的径向角，即获得归一化处理后的图像梯度方向；

步骤三，基于归一化处理后的图像梯度方向提取图像的CHOG特征：

采用圆形分块策略划分图像获得块区域，统计各块区域的梯度方向信息，并根据各块区域的梯度方向信息获得图像的CHOG特征；

步骤四，对图像的CHOG特征进行极坐标傅里叶变换，提取变换后傅里叶系数的幅值为旋转不变性图像特征。

2.如权利要求1所述的基于极坐标傅里叶变换的旋转不变性图像特征提取方法，其特征在于：

步骤三进一步包括子步骤：

3.1采用S个同心圆划分图像，获得若干扇形块区域和弧形块区域，同心圆数量S根据经验选取；

3.2根据归一化处理后的图像梯度方向划分P个均匀梯度方向区间，即P个方向单元，P根据经验进行选取；

3.3针对各同心圆对应的块区域，进行如下操作：

根据块区域各像素点的梯度方向将像素点划分到对应的方向单元，并统计不同方向单元中各像素点的梯度方向，获得块区域的梯度方向直方图；合并该同心圆对应的所有块区域的梯度直方图，即获得该同心圆对应的CHOG特征；

3.4合并S个同心圆对应的CHOG特征，获得图像的CHOG特征。

3.如权利要求1所述的基于极坐标傅里叶变换的旋转不变性图像特征提取方法，其特征在于：

步骤三中还包括对获得的图像CHOG特征进行L2归一化处理。

4.如权利要求1所述的基于极坐标傅里叶变换的旋转不变性图像特征提取方法，其特征在于：

步骤四进一步包括子步骤：

4.1根据不同的方向单元将图像CHOG特征组织成大小为(M,N,K)的三维特征矩阵Feature，其中，M为一个同心圆划分的块区域数量，N为同心圆数量，K为方向单元数量；

4.2对三维特征矩阵Feature中各方向单元对应的特征图像进行二维离散傅里叶变换，并获取变换后的傅里叶系数F(μ,ν)：

F(μ,v)=Σϵ=0M-1Σψ=0N-1[Feature(ϵ,ψ,κ)exp(-2πj(μϵM+vψN))]]]>

其中，F(μ,ν)为傅里叶变换后方向单元κ的傅里叶系数；μ、ν表示图像中像素点坐标；Feature(ε,ψ,κ)表示同心圆ψ块区域ε中对应于方向单元κ的像素点的COHG特征；κ表示方向单元编号，κ＝1,2,...,K；ε表示块区域编号，ε＝1,2,...,M；ψ表示同心圆编号，ψ＝1,2,...,N；j表示虚部；

4.3组合步骤4.2获得的各方向单元的傅里叶系数幅值，得到旋转不变性图像特征。