[发明专利]基于圆迹变换的图像不变特征提取方法

摘要

本发明涉及一种基于圆迹变换的图像不变特征提取方法，属于图像处理与计算机视觉领域。该方法利用一种新的圆迹变换的圆迹线来跟踪图像，并将圆迹线上的泛函结果映射到由半径、长度和角度三个参数生成的空间上，得到圆迹变换结果，对该结果继续做泛函积分，能得到图像四重圆迹空间特征。在圆迹线上使用不同的泛函能得到不同的圆迹变换结果，不同的泛函组合能获得不同的圆迹变换特征，即能表示图像不同的纹理性质，产生多维的圆迹变换纹理特征信息。本方法利用圆迹变换提取的纹理特征，具有RST不变特性，能获得更深层次图像信息，对于包含圆形、弧线形纹理的图像具备了更好的分辨能力，在训练样本较少的情况下，其识别能力都有明显提升。

主权项

1.一种基于圆迹变换的图像不变特征提取方法，其特征在于，包括以下步骤：1）对原始图像灰度级量化，将量化后的灰度图像F映射到圆迹空间S（, ρ, r, c），所述圆迹空间S（, ρ, r, c），其中圆迹的半径r、圆的中心点Q与坐标原点O的距离ρ和迹线t的法线与水平轴x的夹角三个参数确定了一个圆迹线，在该圆迹线上定义参数c，则将图像F映射到一个四维空间S（, ρ, r, c），S命名为圆迹空间，圆迹空间上的点对应图像F上的唯一一点，所述圆迹空间S中的每一点对应图像F上唯一点，每张图像唯一对应一个圆迹空间投影数据；假设圆迹空间S中的一点（, ρ, r, c）与图像F上一点（x，y）对应，则它们之间的变换关系如下 （2）其中是迹线t的法线与水平轴x的夹角， c是定义在圆迹上起始点位于E的变量， 为c与圆心Q连线与水平轴x的夹角；2）经圆迹线泛函R作用去除参数c得到一重特征，获得三维特征数据；3）在步骤2）所得三维特征数据基础上经半径泛函T作用去除参数r得到二重特征，获得二维特征矩阵；4）在步骤3）所得特征矩阵基础上经直径泛函D作用去除参数ρ得到三重特征，获得一维特征向量；5）在步骤4）所得特征向量基础上经圆周泛函C作用去除参数得到四重特征，获得一个标量，即一个实数；经步骤2）—步骤5）的泛函组合作用得到最终的一个图像特征；6）重复步骤2）—步骤5）步，选择不同R、T、D、C泛函组合，获得图像不同的多维圆迹变换纹理特征。