[发明专利]基于几何形状的局部不变纹理特征的织物图像检索方法

权利要求书

1.一种基于几何形状的局部不变纹理特征的织物图像检索方法，其特征在于，步骤如下：

一、脱机生成索引结构：抽取图像数据库中的所有织物图像的基于几何形状的局部不变纹理特征，图像由特征描述子标识，通过特征描述子建立图像数据库的索引结构；

二、形成用户提问：用户通过系统交互界面，提交一幅样例织物图像，提取基于几何形状的局部纹理特征，得到对应于该图像的特征描述子，形成可以检索索引数据库的提问；

所述的提取基于几何形状的局部纹理特征按照以下步骤实施：(1)转换为灰度纹理：系统提取输入图像的灰度图，将彩色纹理转换为灰度纹理；(2)织物图像的地形图表达：用地形图对转换后的织物图像进行表达；(3)提取特征：①构造Gaussian-Hermite矩不变量来对地形图中的形状进行描述，即图像纹理特征的局部表达；②采用形状缩放比例特征来表达地形图中各节点之间的结构关系；③采用形状对比度特征消除局部对比度对特征的影响；(4)特征的统计表达：基于上述特征提取过程对图像特征进行统计表达，得到织物图像基于形状的局部不变纹理特征的特征向量；

三、计算相似度，输出结果：联机查询引擎通过将用户提问与索引数据库中的记录进行匹配，计算其相似度，提取出满足阈值的记录作为结果，并将数据库中相应的织物图像按照相似度降序的方式返回给用户；

步骤(3)中②采用形状缩放比例特征来表达地形图中各节点之间的结构关系具体为：设s是地形图中的一个形状，s^m为其m阶祖先，s¹为s的父节点，s²为s¹的父节点，以此类推，设L≥1，则s的L阶祖先族N^L定义为：N^L＝{s^m|1≤m≤L}，对于形状s，其缩放比例特征可以定义如下：

其中μ₀₀(s)为s的面积，对于作用在形状s上的局部仿射变换AX+b，变换后形状s的面积变为det(A)μ00(s)；此外，是求平均的操作，即计算s的从1阶到L阶祖先的零阶矩，然后再计算其平均值；由上述定义可以看到0αs1，该特征具有局部的仿射不变性，仅仅对作用在祖先族上的变换敏感，计算出形状s的缩放比例直方图特征，并将其归一化；

步骤(3)中③采用形状对比度特征消除局部对比度对特征的影响具体为：对于任一像素而言，通过使用包含这个像素的一个自适应大小的区域的亮度的均值与方差来进行归一化，在当前的算法中，这个区域为地形图中所包含的形状，在像素p处，一个归一化的灰度值表达为：

其中means(p)(u)与vars(p)(u)分别是地形图中包含像素p的最小形状s(p)的亮度u的均值与方差，由于归一化的原因，这个特征是局部仿射对比度不变的。