[发明专利]基于双方向图的快速局部不变特征描述子的构造方法

摘要

本发明提供了一种基于双方向图的快速局部不变特征描述子的构造方法，应用于图像处理技术领域；包括以下步骤预处理、划分子区域、选取采样点、选取采样点的邻域点、预插值、获取邻域点的像素值、计算采样点的主方向区间和次方向区间、构造FRDOH子描述子、构造FRDOH描述子。该构造方法可使FRDOH描述子具有旋转不变性，提高FRDOH描述子的运算速度，同时可提高FRDOH描述子的稳定性和可区分性。

主权项

一种基于双方向图的快速局部不变特征描述子的构造方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步，进行预处理，预处理包括获取特征点Pj，j∈{1,...,KP}，其中KP为特征点Pj的总数；获取特征点Pj是通过带仿射不变性的检测子进行检测实现；第二步，通过预插值方法建立特征区域中亚像素像素值的查找表：对特征区域进行亚像素细分形成具有亚像素点的预插值区域，并采用双线性插值方式获得亚像素点的像素值，形成亚像素像素值的查找表；第三步，将特征区域内所有像素点按照灰度值大小进行排序形成像素点序列，然后将像素点序列平均分成k个区间，不同区间分别对应着不同子区域，每个区间的像素点映射到相应的子区域，从而把特征区域划分成k个子区域；并设定各个子区域的子区域标记S,S∈{0,...,k‑1}；第四步，采样点C是指特征区域内除去特征点Pj外的任意一个点，Ci(i＝1,...,12)则是以采样点C为中心选取的邻域点，对采样点C进行FRDOH子描述子函数构造；采样点C的FRDOH子描述子函数构造包括以下步骤：A步，选取采样点C的邻域点Ci(i＝1,...,12)：以采样点C为中心、射线PjC为对角线方向、2L为对角线长度确定正方形一，将正方形一的四个顶点和四边中点设定为邻域点C1～邻域点C8；然后以正方形一的四个顶点作为正方形二的四边中点来确定正方形二，将正方形二的四个顶点设定为邻域点C9～邻域点C12；B步，将特征区域上的邻域点C1～邻域点C12映射到预插值区域上；依次获取与邻域点C1～邻域点C12最近邻的亚像素点，邻域点C1～邻域点C12的像素值分别等于最近邻的亚像素点的像素值；最近邻的亚像素点的像素值通过亚像素像素值查找表获得；C步，沿正方形一的对角线建立x‑y坐标系一，将邻域点C1～邻域点C8的像素值投影到x‑y坐标系一中，将主方向区间划分为m级，计算采样点C主方向区间O1，O1∈{0,...,m‑1}；D步，沿正方形二的对角线建立x‑y坐标系二，将邻域点C9～邻域点C12的像素值投影到x‑y坐标系二中，将次方向区间划分为n级，计算采样点C次方向 区间O2，O2∈{0,...,n‑1}；E步，获取采样点C的子区域标记S；F步，建立采样点C的FRDOH子描述子：采样点C的FRDOH子描述子函数为其中，γ(C)是采样点C映射到FRDOH子描述子中的位置；FRDOH(C)的长度＝m×n×s，且γ(C)位置处的值为1，其他位置的值为0；第五步，判断采样点C是否遍历特征区域Region(j)中的所有点：若是，则跳至第六步；否则，重复执行第四步；第六步，构造FRDOH描述子：FRDOH描述子函数为其中，KP为特征点Pj的总数，Region(j)为任一特征点Pj的特征区域。