[发明专利]一种螺旋对称中心检测方法

摘要

本发明公开一种螺旋对称中心检测方法，该方法采用计算机视觉处理方法，既可以检测螺旋对称中心又可以检测圆对称中心。该方法在两个既有圆对称中心又有螺旋对称中心的图像数据集上进行验证，结果显示本发明检测方法可靠性较高，不仅对圆的对称中心检测有较高的准确率，对螺旋对称中心的检测也达到了较好的水平。

主权项

一种螺旋对称中心检测方法，该检测方法按以下步骤进行：1)匹配三元组提取①对待检测图像进行SIFT特征提取，得到所有的SIFT特征点及相应的特征点位置坐标、主方向和尺度值；②为每一个特征点找到和它最为匹配的两个特征点，这三个特征点形成一个三元组，从而得到一个三元组的集合；2)候选螺旋对称中心点的生成利用每个已提取的三元组所包含的三个特征点P_i,P_j,P_k，可以生成一个候选中心点O_ijk；具体过程如下：假设O_ijk的位置已知，以O_ijk为中心，经过三元组所包含的三个特征点P_i,P_j,P_k，可以画出一条等角螺线S；P_i,P_j,P_k与O_ijk的连线分别设为l_i,l_j,l_k，这三条连线与水平方向之间的夹角分别设为θ_i,θ_j,θ_k；P_i,P_j,P_k的主方向与水平方向之间的夹角分别设为经过P_i,P_j,P_k的S的切线分别设为q_i,q_j,q_k；l_i,l_j,l_k分别与q_i,q_j,q_k的夹角是一个相等的角β；在每一个特征点处，特征点主方向与过改点的螺线切线之间的夹角ω是常值；由于其中u∈{i,j,k}，从而有其中，u,v∈{i,j,k}，且u≠v；设中心点坐标为(x_o,y_o)，有其中(x_u,y_u)是特征点的位置坐标；同时，是特征点的主方向；由此可以得到一个关于(x_o,y_o)的秩为二的二元二次方程组；解此方程组，可求出(x_o,y_o)；求出(x_o,y_o)后，将三个特征点到(x_o,y_o)的距离的均值d记录下来用于后面的权值计算；这样，每一个三元组都可以得到一个候选对称中心点坐标(x_o,y_o)和一个用来计算权值的d；3)Hough空间voting将所有的候选中心点坐标放到一个二维Hough空间中进行加权投票，并用一个高斯核(σ＝5)对Hough空间中的点进行全局模糊，所得到的局部极值点就是检测到的螺旋对称中心点；其中，每一个候选中心点的权值W_ijk为：$W_{\mathrm{ijk}}=\frac{1-d_{\mathrm{ijk}}}{d_{\max }}---\left(3\right)$式(3)中，d_max为所有d值中的最大值，d_ijk为当前候选中心点的d值。