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专利号: 2015109376861
申请人: 徐庆
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-05-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种图像特征提取方法,其特征在于,包括:

S101,对输入图像提取图像像素的轮廓特征线;

S102,在坐标系中对轮廓特征线进行方向与提取方形的定位,其中,所述坐标系是以图像的单个像素为x轴和y轴的计量单位而构建的坐标系;包括:采用基准直线进行方向定位的步骤:首先,检测输入图像轮廓特征线上像素点的排列是否存在直线特征,如果有直线特征,找出外轮廓线上的最长的直线,然后,旋转输入图像轮廓特征线,以最小的旋转度角使该外轮廓线上最长的直线与x轴或y轴平行,即可确定轮廓特征线在方向上进行了定位;其中:如果出现外轮廓线上最长的直线有两条或两条以上时,选取实现最小的旋转度角使该外轮廓线上最长的直线与x轴或y轴平行的直线作为基准直线;

当出现输入图像轮廓特征线上像素点的排列不存在直线特征时,检测并计算轮廓特征线上距离最大的两个像素点,将轮廓特征线旋转和平移至该距离最大的两个像素点之间的虚拟直线与x轴平行,且图像轮廓特征线上像素点的x轴坐标最小值为0;如果出现输入图像轮廓特征线上距离最大的像素点超过两个时,取实现以最小的旋转度角使距离最大的两个像素点之间的虚拟直线与x轴或y轴平行时所对应的该虚拟直线作为基准直线;

采用基准直线进行提取方形定位的步骤:首先,检测输入图像轮廓特征线上像素点在坐标系中x轴或y轴最大值,取该最大值为边长做正方形,并使输入图像轮廓特征线在正方形向y轴对齐并居中,然后平移该正方形使其一条边线与x轴重合,另一条边线与y轴重合;

S103,在所述坐标系中提取轮廓特征线中像素点的坐标值Gn(xn,yn),其中,角标n代表第n个像素点;

S104,按预设的规则将坐标值Gn(xn,yn)以相对数表示,从而获得相对坐标值Sn(xn,yn),其中Sn的xn和yn的值以相对数表示,Gn的xn和yn的值以绝对数表示;

S105,按变形公差参数和取整规则对相对坐标值Sn(xn,yn)进行取整,从而得到取整相对坐标值Zn(xn,yn)。

2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S101之前,所述方法还包括:对所述输入图像进行预处理,所述预处理包括以下各项中的至少一项:灰度化处理、二值化处理、去噪处理。

3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,在步骤S105之后,所述方法还包括:对获取的相对坐标值Sn(xn,yn)和取整相对坐标值Zn(xn,yn)进行输出。

4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,其中所述轮廓特征线包括:输入图像的边缘像素的集合、外轮廓线像素的集合和内轮廓线像素的集合。

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,其中方向与提取方形的定位包括:将步骤S101所提取的轮廓特征线在不改变旋转方向的条件下平移至轮廓特征线上像素点的x轴坐标最小值为0,且轮廓特征线上像素点的y轴坐标最小值为0的位置;其中,所述提取方形是轮廓特征线的外接方形。

6.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,其中方向定位包括:找出轮廓特征线上最长的直线,以最小的旋转度角将轮廓特征线旋转至使轮廓特征线上最长的直线与x轴或y轴平行,再平移至轮廓特征线上像素点的x轴坐标最小值为0,轮廓特征线在提取方形内向y轴对齐并居中位置。

7.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,其中提取方形定位包括:以步骤S102定位后的轮廓特征线上最大的x轴或y轴坐标值为边长所构成的方形,所述方形的一条边线与x轴重合,另一条边线与y轴重合。

8.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,其中所述相对坐标值Sn(xn,yn)按如下公式计算取得:相对坐标值Sn(xn,yn)=Gn(xn/h,yn/h),其中,xn表示第n个像素点在所述坐标系中的x轴坐标值,yn表示第n个像素点在所述坐标系中的y轴坐标值,h表示所述提取方形的最大直线边长,其中,Sn的xn和yn的值以相对数表示,Gn的xn和yn的值以绝对数表示。

9.如权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,其中所述取整相对坐标值Zn(xn,yn)是由相对坐标值Sn(xn,yn)按变形公差参数和取整规则的换算取得,其中,Zn的xn和yn的值以相对数表示。

10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,其中所述变形公差参数的取值介于0.5%至

10%之间。

11.如权利要求9所述的方法,其特征在于,其中所述取整规则为“未过半舍过半入”规则。

12.一种图像特征提取装置,其特征在于,包括:

轮廓特征线提取模块,用于对输入图像提取图像像素的轮廓特征线;

轮廓特征线定位模块,用于在坐标系中对轮廓特征线进行方向与提取方形的定位,其中,所述坐标系是以图像的单个像素为x轴和y轴的计量单位而构建的坐标系;包括:采用基准直线进行方向定位的步骤:首先,检测输入图像轮廓特征线上像素点的排列是否存在直线特征,如果有直线特征,找出外轮廓线上的最长的直线,然后,旋转输入图像轮廓特征线,以最小的旋转度角使该外轮廓线上最长的直线与x轴或y轴平行,即可确定轮廓特征线在方向上进行了定位;其中:如果出现外轮廓线上最长的直线有两条或两条以上时,选取实现最小的旋转度角使该外轮廓线上最长的直线与x轴或y轴平行的直线作为基准直线;

当出现输入图像轮廓特征线上像素点的排列不存在直线特征时,检测并计算轮廓特征线上距离最大的两个像素点,将轮廓特征线旋转和平移至该距离最大的两个像素点之间的虚拟直线与x轴平行,且图像轮廓特征线上像素点的x轴坐标最小值为0;如果出现输入图像轮廓特征线上距离最大的像素点超过两个时,取实现以最小的旋转度角使距离最大的两个像素点之间的虚拟直线与x轴或y轴平行时所对应的该虚拟直线作为基准直线;

采用基准直线进行提取方形定位的步骤:首先,检测输入图像轮廓特征线上像素点在坐标系中x轴或y轴最大值,取该最大值为边长做正方形,并使输入图像轮廓特征线在正方形向y轴对齐并居中,然后平移该正方形使其一条边线与x轴重合,另一条边线与y轴重合;

像素点坐标值提取模块,用于在所述坐标系中提取轮廓特征线中像素点的坐标值Gn(xn,yn),其中,角标n代表第n个像素点;

相对坐标值获取模块,用于按预设的规则将坐标值Gn(xn,yn)以相对数表示,从而获得相对坐标值Sn(xn,yn),其中,Sn的xn和yn的坐标值以相对数表示,Gn的xn和yn的值以绝对数表示;

取整相对坐标值获取模块,用于按变形公差参数和取整规则对相对坐标值Sn(xn,yn)进行取整,从而得到取整相对坐标值Zn(xn,yn)。