[发明专利]一种基于旋转不变性的空间场景匹配方法

摘要

本发明公开了一种基于旋转不变性的空间场景匹配方法，包括以下步骤：提取重心作为每个图元单元的形状中心点；提取最小面积外接矩形的质心坐标来描述群组目标，用位置图构建集合几何关系场，分析与判定待匹配场景的内部结构关系即区域特征，这种关系判定不受场景的旋转角度变化的影响。用波形图表示旋转度数和投影比的关系，根据分段计算投影和归一化的算法来计算波形图的相似性，实现匹配结果的量化。本发明能够改善存在旋转角度差异的场景的识别能力，提升矢量空间场景匹配的查全率和准确性。

主权项

1.一种基于旋转不变性的空间场景匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：提取场景和候选匹配场景中图元的形状中心点坐标：对于场景内的单个图元，选取重心点，对于整个场景群组，提取最小面积外接矩形的质心坐标；/n步骤2：通过各图元质心的欧式距离来衡量空间场景的受力情况，形成描述位置图，同时依据物理学上的平行四边形法则，对每个重心点进行受力分析，求出该点所受其他图元的合力，然后将各合力分解到X，Y轴上，计算出平衡力的投影比，投影比函数的周期为360°，在坐标系中将这一组力每次移动一定的角度α，分别计算投影比，即可得到空间场景的投影比波形图，然后，对投影比波形图进行归一化处理，通过微分投影的方法计算归一化处理后的投影比波形图的相似性，按波形图的相似性降序排列得到场景匹配的粗匹配结果，初步排除了明显不符合要求的场景；/n步骤3：进一步地，通过图元的形状、大小几何特征来描述空间场景的几何相似度；/n步骤4：用图元间的拓扑关系、距离关系、方向关系的相似度来度量空间场景的空间关系相似度；/n步骤5：用层次分析法分别对波形图相似性、空间场景的几何相似度及空间关系相似度赋以一组非零权重，来表示空间场景的总相似性，总相似性是定量衡量空间场景的接近程度，利用总相似度排序后，通过查询设定的阈值，返回相似度大于阈值的结果列表，将结果列表中总相似度对应的空间场景作为最终匹配到的场景，从而完成了空间场景的匹配。/n