[发明专利]基于间接距离角直方图空间关系模型的图形符号识别方法

摘要

一种基于间接距离角直方图空间关系表示模型的图形符号识别方法，所述方法通过计算图形符号中每对基本符号单元的间接距离角直方图，获取每对基本符号单元间的空间关系特征；然后根据每对基本符号单元的间接距离角直方图构造其所属图形符号的属性关系图，获得空间关系特征矢量；再计算出待识别图形符号与图形符号库中图形符号的属性关系图之间的相似度；最后根据属性关系图之间的相似度对图形符号进行识别。本发明利用九交模型获取的单像素间接参考对象求得每对基本符号单元的间接距离角直方图，不仅降低了计算量，而且同时兼顾了空间方向、拓扑和距离三种空间关系，从而提高了图形符号识别的有效性和可靠性。

主权项

1.一种基于间接距离角直方图空间关系模型的图形符号识别方法，其特征是，所述方法通过计算图形符号中每对基本符号单元的间接距离角直方图，获取每对基本符号单元间的空间关系特征；然后根据每对基本符号单元的间接距离角直方图构造其所属图形符号的属性关系图，获得空间关系特征矢量；再计算出待识别图形符号与图形符号库中图形符号的属性关系图之间的相似度；最后根据属性关系图之间的相似度对图形符号进行识别；所述识别按以下步骤进行：a.建立图形符号库，确定图形符号的基本符号单元类型；b.提取图形符号中的所有类型基本符号单元，为每对基本符号单元提取单像素间接参考对象R'：用G表示某图形符号，V{v₁，v₂，v₃......v_m}表示图形符号G中所包含的基本符号单元的集合，m为基本符号单元的个数，基本符号单元v_p(p＝1,2，…，m)与基本符号单元v_q(q＝1,2，…，m)的单像素间接参考对象R'按如下步骤提取：①计算基本符号单元v_p与基本符号单元v_q的最小外接矩形MBR；②根据九交模型计算两个最小外接矩形间的间接参考对象R；③采用间接参考对象R的中心点o作为单像素间接参考对象R'；c.计算每对基本符号单元的间接距离角直方图：①计算基本符号单元v_p与单像素间接参考对象R'之间的距离角直方图假设基本符号单元v_p＝{v_p1,v_p2,…,v_pn}，单像素间接参考对象R'，n是构成基本符号单元v_p的像素点的个数，令Θ为点对(v_pi，R')的方位角α_i＝∠(v_pi，R')的集合，以步长τ选取角度θ，令L为点对(v_pi，R')的距离d_i＝Dis(v_pi，R')的集合，以步长σ选取距离l，则基本符号单元v_p与单像素间接参考对象R'之间的关于L和Θ的归一化的距离角直方图定义为：LH_L,Θ(v_p，R')＝{(l,θ),f(l,θ)/n}其中，f(l,θ)＝f(l,θ)+1，if d_i∈[l‑σ/2,l+σ/2]&α_i∈[θ‑τ/2,θ+τ/2]；②依据上述方法计算基本符号单元v_q与单像素间接参考对象R'之间的距离角直方图LH_L,Θ(v_q，R')，得到基本符号单元v_p与基本符号单元v_q的间接距离角直方图{LH_L,Θ(v_p，R')，LH_L,Θ(v_q，R')}；③将间接距离角直方图的所有数据按顺序排列，获得空间关系特征矢量LH(v_p,v_q)；d.根据每对基本符号单元的间接距离角直方图构造其所属图形符号的属性关系图：构造的属性关系图定义如下：G＝(V,E,F_V,F_E)，其中G表示图形符号，V{v₁，v₂，v₃......v_m}表示图形符号G中所包含的基本符号单元的集合，或称v_m是属性关系图中的m个节点；节点之间用线连接构成图的边，E表示边的集合：F_V表示描述节点的属性方程，即表示基本符号单元的类型；F_E表示描述边的属性方程，即表示边两端节点之间的空间关系特征矢量LH；e.计算待识别图形符号与图形符号库中图形符号的属性关系图之间的相似度，根据属性关系图之间的相似度对图形符号进行识别：分别计算待识别图形符号与图形符号库中图形符号的属性关系图，假设两个待匹配的属性关系图为G＝(V,E,F_V,F_E)和G′＝(V′,E′,F_V′,F_E′)，它们各自包括边e∈E,e'∈E'，利用F_V和F_V′将边e和e'进行匹配，即节点相同的边匹配在一起，然后按下式对匹配后的边计算属性关系图之间的相似度：式中dis表示相匹配的边之间空间关系特征向量间的欧氏距离，若两个待匹配属性关系图之间的相似度大于或等于设定的阈值，则判断待识别的图形符号与图形符号库中的图形符号为同类或相似图形。