[发明专利]基于匹配控制子图的复合多边形相似性度量方法

权利要求书

1.一种基于匹配控制子图的复合多边形相似性度量方法，其特征在于，包含如下步骤：

S1、通过复合多边形的简单图形形状相似度、平均形状复杂度和邻域支持度的乘积计算复合多边形的匹配控制子图，具体公式如下：

IM＝S×C×NS，

其中，IM表示匹配控制子图，S是形状相似性，C代表平均形状复杂度，NS是邻域支持度；

S2、基于匹配控制子图，通过叠加不同目标区中的控制多边形，进而实现对不同数据集中复合多边形M₁和M₂中的子多边形匹配，得到匹配位置图；其中，如果子多边形相交，则该子多边形与其他子多边形匹配，并记为1:1，否则记为1:o，以具有m:n对应关系的复合多边形可以分解成一些简单的关系，其中om，on，m和n表示变量，代表对应的比例关系；

S3、计算位置图的相似度：在计算相似度时，如果匹配对位置图有一个点，则根据顶点数目计算得到相似度Sim_p；如果匹配对位置图有一条线，则通过直线长度得到相似度Sim_p，如果匹配对的位置图为多边形，通过下面描述的转角方程来获得相似Sim_p：

Sim_p＝1-d(P₁,P₂)/2，

其中，P₁和P₂是两个多边形，d(P₁,P₂)表示两个多边形P₁与P₂之间的差异度，T_P1(l)和T_P2(l)是相应的转角方程；

S4、确定了匹配对后，子多边形匹配对的关系可以分为两组：1:1和1：o；然后使用基于最远点描述函数的归一化傅里叶变换描述子多边形相似性度量方法计算1:1子多边形之间的形状相似性S^M，

S5、在计算复合多边形之间的一系列相似性后，利用下述公式计算相似性：

sim＝w_s×sim_s+w_p×sim_p

其中sim表示复合多边形的相似性，sim_p表示复合多边形的位置图之间的相似性，w_s与w_p表示非零加权系数，sim_s是复合多边形中每个匹配部分的平均相似性，计算公式如下：

这里，u表示匹配对的数量，S_i^M是每个匹配对之间的形状相似性。

2.根据权利要求1所述的基于匹配控制子图的复合多边形相似性度量方法，其特征在于，步骤S1中简单图形形状相似度通过下述步骤计算得到：

S111、通过下述公式计算简单图形的最远点形状描述函数：

其中(x_fp(u),y_fp(u))是距离(x(u),y(u))最远的点，(x(u),y(u))为多边形边上任意一点坐标，两点都位于形状的边界上，点(x_o,y_o)是简单图形的质心，u表示顶点索引变量；

S112、通过下述公式计算最远点形状描述函数的离散傅立叶变换描述符：

其中a_n是傅立叶形状描述符，用FDn表示，N表示傅里叶描述子级数，f(u)＝FPD(u)；

S113、为了顾及傅立叶描述子对旋转、缩放和移动的不变性，通过下述公式将离散傅立叶变换描述符进行尺度归一化：

S114、以M归一化傅立叶描述符为索引，通过下述公式计算形状归一化离散傅立叶变换描述符之间的欧几里得距离来度量简单图形形状相似度：

其中Sim_shape为简单图形形状相似度，f_i^q和f_i^d分别是任意两个简单图形Q和D的归一化离散傅立叶变换描述符。