[发明专利]一种提取特征描述符的方法及电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种提取特征描述符的方法及电子设备。

背景技术

在计算机视觉的应用中，往往需要进行视觉特征点的提取，描述和匹配等工作。其过程一般为：(1)提取特征点；(2)计算描述符；(3)根据描述符的相似度，进行特征点的匹配。

实际情况中，相机通常会沿着光轴旋转，为了提高同一特征在不同图像帧之间的匹配成功率，通常需要特征描述子(即：一种计算特征描述符的方法)具有旋转不变性。

但是，移动设备中进行的计算机视觉运算往往受到移动平台计算能力的限制。为了提高实时性，在运算资源紧缺的移动平台中，往往使用不具有旋转不变性的特征描述子提取特征描述符。这样虽然提高了提取特征描述符的速度，但是提取到的特征描述符准确性较低，降低了特征点匹配的成功率。

发明内容

本发明实施例通过提供一种提取特征描述符的方法及电子设备，解决了现有技术中在使用不具有旋转不变性的特征描述子提取特征描述符时，提取到的特征描述符准确性较低的技术问题。

一方面，本发明通过本发明的一实施例提供如下技术方案：

一种提取特征描述符的方法，应用于电子设备中，所述电子设备具有图像采集单元，所述方法包括：

为所述图像采集单元建立第一坐标系；

从所述图像采集单元采集到的图像中提取特征点；

测量所述第一坐标系相对于重力方向的夹角；

基于所述夹角旋转所述特征点；

提取旋转后的所述特征点的特征描述符。

优选地，所述为所述图像采集单元建立第一坐标系，包括：

将所述图像采集单元的光轴的朝向确定为所述第一坐标系的Z轴；

将所述图像采集单元的正下方的方向确定为所述第一坐标系的Y轴；

将所述图像采集单元的向左或向右的方向确定为所述第一坐标系的X轴；其中，所述第一坐标系的X轴、Y轴、Z轴两两正交。

优选地，所述从所述图像采集单元采集到的图像中提取特征点，包括：

从所述图像中提取第一像素点，所述第一像素点为所述图像中灰度值满足一预设条件的像素点；

获取所述第一像素点的灰度值，以及获取所述第一像素点周围的M个像素点的灰度值，M为大于等于2的整数；

若所述M个像素点中存在预设比例的特定像素点，则将所述第一像素点确定为所述特征点，其中，所述特定像素点的灰度值与所述第一像素点的灰度值的差值的绝对值大于一预设值。

优选地，所述测量所述第一坐标系相对于重力方向的夹角，包括：

通过惯性测量单元IMU测量出所述第一坐标系相对于全局坐标系的旋转角度，其中，所述全局坐标系的Z轴与重力的方向相反，所述全局坐标系的X轴、Y轴和Z轴两两正交；

基于所述旋转角度，确定重力向量投影到所述第一坐标系的第一平面内的投影向量，所述第一平面为所述第一坐标系的X轴和Y轴所表示的平面；

计算所述第一坐标系的Y轴相对于所述投影向量的夹角。

优选地，所述基于所述夹角旋转所述特征点，包括：

将所述特征点所在的图像块旋转所述夹角对应的角度，其中，所述图像块由所述M个像素点围合而成。

优选地，所述提取旋转后的所述特征点的特征描述符，包括：

利用预设特征描述子提取旋转后的所述特征点的特征描述符，其中，所述预设特征描述子不具有旋转不变性。

另一方面，本发明通过本发明的一实施例，提供如下技术方案：

一种电子设备，所述电子设备具有图像采集单元，所述电子设备还包括：

建立单元，用于为所述图像采集单元建立第一坐标系；

第一提取单元，用于从所述图像采集单元采集到的图像中提取特征点；

测量单元，用于测量所述第一坐标系相对于重力方向的夹角；

旋转单元，用于基于所述夹角旋转所述特征点；

第二提取单元，用于提取旋转后的所述特征点的特征描述符。

优选地，所述建立单元，包括：

第一确定子单元，用于将所述图像采集单元的光轴的朝向确定为所述第一坐标系的Z轴；

第二确定子单元，用于将所述图像采集单元的正下方的方向确定为所述第一坐标系的Y轴；

第三确定子单元，用于将所述图像采集单元的向左或向右的方向确定为所述第一坐标系的X轴；其中，所述第一坐标系的X轴、Y轴、Z轴两两正交。

优选地，所述第一提取单元，包括：