[发明专利]一种圆形图像的特征提取方法

权利要求书

1.一种圆形图像的特征提取方法，其特征在于，包括步骤如下：

1)输入彩色图像Image1，将所述彩色图像Image1灰度变换为灰度图像Image2；计算灰度图像Image2中的所有像素点的灰度平均值G_a；所述彩色图像Image1为四个边与圆形图像的轮廓外缘相切的正方形图像；

2)设灰度图像Image2中圆形图像的轮廓半径为r，将灰度图像Image2缩放为半径为R的标准圆形图像Image3；

3)计算标准圆形图像Image3的圆心坐标C(X_C，Y_C)；

4)在标准圆形图像Image3上以圆心C为圆心，做w个同心圆，w个同心圆的半径分别记为r₁，r₂，…，r_m，…，r_w；相邻同心圆的半径差值σ_n≥1；

5)在每一个同心圆上，等间距选取若干个样本点；半径为r_m的同心圆上采集的样本点数为p_m，则同心圆上所选择的样本点数分别为p₁，p₂，…，p_m，…，p_w；每个同心圆上的第一个样本点Y_m1选择在圆心的正右侧，即Y_m1的y坐标值为R，x坐标值为R+r_m，其他样本点以第一个样本点Y_m1为基准，逆时针编号；第m个同心圆的第n个样本点Y_mn的x坐标和y坐标分别为：

6)计算Y_mn坐标的灰度值，存入矩阵，得到w×p_w的矩阵MT1；

7)将矩阵MT1的每一行中的p_m个元素进行拉伸操作，使每一行的A_mpm元素拉伸到所在行的最后一列位置，该行中其余位置的元素值按照线性插值方法计算，生成矩阵MT2；

其余位置的元素值按照线性插值方法计算的具体过程如下：

矩阵MT2第m行第u个元素对应矩阵MT1中第m行第u₀＝u×k个元素，其中，缩放系数k＝(p_m-1)/(p_w-1)；对u₀取整记为v，则矩阵MT2中的m行的第u个元素的值为：f＝(u₀-v)A_mv+(1+v-u₀)A_m(v+1)；

8)对矩阵MT2二值化处理，得到矩阵MT3；二值化阈值为G_a；

二值化公式为：

将矩阵MT2中每一列元素累加，得到一维矩阵MT4；MT4＝[D₁ D₂ ... D_pw]；

9)查找矩阵MT4内的最小值元素D_z；z为最小值元素对应的列号；

10)将矩阵MT3中列号小于z的所有列，平移到矩阵MT3的第p_w列之后，得到新矩阵MT6；

MT6即为图像Image1的特征矩阵；MT6内的元素为1或0。

2.根据权利要求1所述的圆形图像的特征提取方法，其特征在于，所述步骤2)中将灰度图像Image2缩放为半径为R的标准圆形图像Image3的方法为，双线性插值算法，缩放比例为R/r。

3.根据权利要求1所述的圆形图像的特征提取方法，其特征在于，所述步骤5)中，p_m＝7×r_m。

4.根据权利要求1所述的圆形图像的特征提取方法，其特征在于，所述步骤6)中，采用双线性插值算法计算Y_mn坐标的灰度值。

5.根据权利要求1所述的圆形图像的特征提取方法，其特征在于，所述步骤7)中，将矩阵MT1中的每一行中的p_m个元素进行拉伸操作，是通过双线性插值算法实现。