1.一种图像形状特征描述符的获取方法,其特征在于,包括步骤:
S1,提取输入图像色块连通域的轮廓线及轮廓线上像素点的位置数据,并对轮廓线做平滑处理,获取平滑后的轮廓线和色块连通域的重心点;
S2,将平滑后的色块连通域轮廓线中的线向区间的分界点、图像重心点和图像色块连通域重心点进行图像标准像素尺寸的坐标转换;
S3,获取转换后线向区间边界心轮线的线长比例数和线向区间角度数比例数;
S4,对边界心轮线线长的比例数、线向区间角度数的比例数、图像心心线线长的比例数、图像心心线线角的比例数进行数值区间分类,生成图像形状特征描述符;
步骤S4中,所述图像形状特征描述符包括针对色块连通域的描述符和针对多个色块连通域之间关系的描述符,前者包括色块连通域边界心轮线线长的比例数的集合和线向区间角度数的比例数的集合,后者包括图像心心线线长的比例数的集合和图像心心线线角的比例数的集合;
所述色块连通域边界心轮线线长的比例数的集合的生成方法包括:
以每一色块连通域中最大的边界心轮线线长的比例数作为首个数值,将色块连通域内各边界心轮线线长的比例数按连通域轮廓线的顺时针方向依次排序,获得一组比例数,将该组比例数的集合作为该色块连通域的边界心轮线线长的图像形状特征描述符;将所有色块连通域的边界心轮线线长的图像形状特征描述符的集合作为图像形状特征描述符之一;
所述线向区间角度数的比例数的集合的生成方法包括:
以每一色块连通域中最大的线向区间角度数的比例数作为首个数值,将色块连通域内各线向区间角度数的比例数按连通域轮廓线的顺时针方向依次排序,获得一组比例数,将该组比例数的集合作为该色块连通域的线向区间角度数的图像形状特征描述符;将所有色块连通域的线向区间角度数的图像形状特征描述符的集合作为图像形状特征描述符之一;
所述图像心心线线长的比例数的集合的生成方法包括:
以图像中最大的图像心心线线长的比例数作为首个数值,将图像中各心心线线长的比例数按以图像重心点为原点的心心线顺时针方向依次排序,获得一组比例数,将该组比例数的集合作为图像心心线线长的图像形状特征描述符;
所述图像心心线线角的比例数的集合的生成方法包括:
以图像中最大的图像心心线线角的比例数作为首个数值,将图像中各心心线线角的比例数按以图像重心点为原点的心心线顺时针方向依次排序,获得一组比例数,将该组比例数的集合作为图像心心线线角的图像形状特征描述符。
2.根据权利要求1所述的图像形状特征描述符的获取方法,其特征在于,步骤S1中,对轮廓线做平滑处理的步骤包括:S101,计算输入图像色块连通域轮廓线上像素点的心轮线的长度及线角度数,并找出心轮线线长的最大值;
S102,计算相邻心轮线之间的线长差及递减或递增方向 ;
S103,划分线向区间,并对线向区间中的非稳定区间进行吸收合并处理和过大的线向区间再分割处理;
S104,对处理后的线向区间内的心轮线进行修正处理,包括:计算每个合并后或再分割后的线向区间相邻心轮线之间的平均线长差,修正轮廓线上像素点的位置;
S105,以修正后轮廓线上像素点集合作为平滑后的色块连通域轮廓线。
3.根据权利要求1所述的图像形状特征描述符的获取方法,其特征在于,步骤S2中,各分界点、图像重心点和图像色块连通域重心点进行预设标准像素尺寸转换的具体方法包括:S201,计算转换前各分界点和图像重心点和图像色块连通域重心点的相对坐标;S202,对图像有效区域的尺寸大小进行标准尺寸的预设;
S203,计算转换后各分界点和图像重心点和图像色块连通域重心点在图像有效区域为图像标准像素尺寸中的坐标值。
4.根据权利要求3所述的图像形状特征描述符的获取方法,其特征在于,步骤S201中,按照公式Xn=xn÷XL 、Yn=yn÷YL计算相对坐标;
其中Xn表示转换前第n个像素点的x轴相对坐标值,xn表示转换前第n个像素点的x轴坐标值,XL表示转换前图像有效区域在水平方向上像素点的数量长度,Yn表示转换前第n个像素点的Y轴相对坐标值,yn表示转换前第n个像素点的y轴坐标值,YL表示转换前图像有效区域在垂直方向上像素点的数量长度。
5.根据权利要求3所述的图像形状特征描述符的获取方法,其特征在于,步骤S202中,对图像有效区域的尺寸大小进行标准尺寸的预设包括对效区域的水平像素长度和垂直像素长度的预设。
6.根据权利要求3所述的图像形状特征描述符的获取方法,其特征在于,步骤S203中,按照公式XBn= Xn÷XBL 、YBn= Yn÷YBL计算所述坐标值;
其中XBn表示第n个像素点在图像有效区域为图像标准像素尺寸中的x轴的坐标值,Xn表示转换前第n个像素点的x轴相对坐标值,XBL表示图像有效区域为图像标准像素尺寸在水平方向上像素点的数量长度;YBn表示第n个像素点在图像有效区域为图像标准像素尺寸中的y轴的坐标值,Yn表示转换前第n个像素点的y轴相对坐标值,XBL表示图像有效区域为图像标准像素尺寸在垂直方向上像素点的数量长度。
7.根据权利要求1所述的图像形状特征描述符的获取方法,其特征在于,步骤S3中,获取转换后线向区间边界心轮线的线长比例数和线向区间角度数比例数的具体方法包括:S301,重新计算转换后线向区间边界心轮线的线长和线向区间角度数;
S302, 将边界心轮线的线长转换为线长比例数,将线向区间角度数转换为线向区间角度数比例数。
8.根据权利要求7所述的图像形状特征描述符的获取方法,其特征在于,步骤S301中,按照公式Gn= 计算线向区间边界心轮线的线长;
其中,Gn表示转换为统一规格的图像标准像素尺寸后第n条边界心轮线的线长,ox表示转换为统一规格的图像标准像素尺寸后的重心点的x轴坐标值,ax表示转换为统一规格的图像标准像素尺寸后的轮廓线上像素点的x轴坐标值,oy表示转换为统一规格的图像标准像素尺寸后的重心点的y轴坐标值,ay表示转换为统一规格的图像标准像素尺寸后的轮廓线上像素点的y轴坐标值。
9.根据权利要求7所述的图像形状特征描述符的获取方法,其特征在于,步骤S301中,线向区间角度数的计算方法包括:边界心轮线线角的基准角的预设;划分边界心轮线在平面直角坐标系中所处象限;根据边界心轮线所处象限分别计算边界心轮线的线角,第1象限按照公式 、第2象限按照公式、第3象限按照公式
、第4象限按照公式
计算边界心轮线的线角;按照公式∠βn=
∠ωn2‑∠ωn1计算线向区间角度数;
其中,∠ωn表示转换为统一规格的图像标准像素尺寸后第n条边界心轮线的线角,yi表示转换为统一规格的图像标准像素尺寸后第i条心轮线非重心一端的y轴坐标值,yo表示转换为统一规格的图像标准像素尺寸后图像色块连通域重心点的y轴坐标值,xi表示转换为统一规格的图像标准像素尺寸后第i条心轮线非重心一端的x轴坐标值,xo表示转换为统一规格的图像标准像素尺寸后图像色块连通域重心点的x轴坐标值,arctan表示反正切函数;∠βn表示第n个线向区间的角度数,∠ωn1表示转换为统一规格的图像标准像素尺寸后在第n个线向区间中第1条边界心轮线的线角,∠ωn2表示转换为统一规格的图像标准像素尺寸后在第n个线向区间中第2条边界心轮线的线角。
10.根据权利要求1所述的图像形状特征描述符的获取方法,其特征在于,步骤S4中,所述数值区间分类包括:等份区间分类和交替区间分类。