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专利号: 2021108759640
申请人: 徐庆
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-18
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及描述符获取方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤A:提取待处理图片的有效区域图像及像素点颜色值数据并进行色块分割,获取待处理图片的有效区域图像及图像数据;

步骤B:采用同一方向的分割线对有效区域图像进行多等份细分,获取具有同一切割方向的细分区域以及细分区域数据集;

步骤C:对所述细分区域进行连通域确认、线段识别和线长计量,以获取所述细分区域的图像特征数据;

步骤D:对所述细分区域的图像特征数据进行统计、组合处理,以获取图像特征描述符,所述图像特征描述符至少包括如下一项或多项:粗略图像特征描述符、精细图像特征描述符。

2.根据权利要求1所述的一种图像特征提取及描述符获取方法,其特征在于:在所述步骤B中,所述分割线的同一方向包括如下方向:水平向、垂直向、特定角度向;

具有同一切割方向的细分区域包括如下至一项:水平向分割细分区域,垂直向分割细分区域,特定角度向分割细分区域;

所述细分区域数据集为一个方向或者多个方向的细分区域的数据集合,其中所述细分区域数据集包括如下至少一项或多项的组合:水平向分割细分区域,垂直向分割细分区域,特定角度向分割细分区域;

其中,所述水平向分割细分区域是指对有效区域图像沿着水平方向划分为n个等份所得到的分割区域;

所述垂直向分割细分区域是指对有效区域图像沿着垂直方向划分为n个等份所得到的分割区域;

所述特定角度分割细分区域是指对有效区域图像沿着预设的特定角度方向划分为n个等份所得到的分割区域,所述预设的特定角度在0°至360°的整数度中取值;

所述n个等份为大于3的整数。

3.根据权利要求1所述的一种图像特征提取及描述符获取方法,其特征在于,在步骤C中,所述有效区域图像的细分区域的图像特征数据包括:细分区域的连通域的个数、细分区域的线段数和细分区域的线长值:其中获取图像特征数据包括如下步骤:步骤C1:确认细分区域中的连通域,获取细分区域的连通域的个数;

其中连通域为在所述细分区域内相互相连的主色块像素点集合所构成的局部区域;

步骤C2:识别细分区域的线段,获取细分区域的线段数;

其中,获取步骤如下:

根据所述预设有效连通域条件判断并确定所述细分区域中各连通域的有效性,获取所述细分区域的有效连通域;

统计所述细分区域内的有效连通域的个数;

将所述细分区域内的有效连通域的个数作为所述细分区域的线段数;

其中,所述细分区域的线段是细分区域中符合预设有效连通域条件的连通域,所述预设有效连通域条件包括:连通域的最大高度等于细分区域的高度时和/或连通域的最大长度大于等于细分区域单位线长标准;

步骤C3:计量细分区域的线长,获取细分区域的线长值;

所述细分区域的线长是指将所述细分区域中有效连通域在所述细分区域的分割线的方向上的主色块像素点的长度;所述细分区域的线长值是指对所述细分区域中有效连通域在所述细分区域的分割线的方向上的主色块像素点数量以细分区域单位线长标准进行计量的数值;所述细分区域单位线长标准是指对细分区域的长度进行线长计量的最小单位的标准;

所述细分区域的线长值的获取方法包括:步骤C31:确定细分区域单位线长标准;

步骤C32:根据细分区域单位线长标准获取各细分区域的线长值;

步骤C33:对各细分区域的线长值进行取整操作。

4.根据权利要求3所述的一种图像特征提取及描述符获取方法,其特征在于,确定所述细分区域单位线长标准的方法包括:固定常数法或最大线段数法;

所述固定常数法包括:以待处理图片的有效区域图像最大的细分区域的线长为基准,预设的固定常数N作为等份数,每一等份的线长就是对细分区域的长度进行线长计量的最小单位,将该线长计量的最小单位作为细分区域单位线长标准,其中固定常数N大于3;固定常数法计算公式如下:

L1=m/N;

L1表示固定常数法的细分区域单位线长标准,m表示待处理有效区域图像中最大的细分区域有效连通域的像素长度,N表示预设的固定常数;

所述最大线段数法包括:采用待处理有效区域图像最大的细分区域线长为基准,以待处理有效区域图像的细分区域的最大线段数作为等份数,每一等份的线长就是对细分区域的长度进行线长计量的最小单位,将该线长计量的最小单位作为细分区域单位线长标准,计算公式如下:

L2=m/n;

L2表示最大线段数法的细分区域单位线长标准,m表示待处理有效区域图像中最大的细分区域有效连通域的像素长度,n表示待处理有效区域图像的细分区域的最大线段数;

所述步骤C32,根据细分区域单位线长标准获取各细分区域的线长值包括:判断当前使用确认细分区域单位线长标准的方法,若确认细分区域单位线长标准的方法为固定常数法,则各细分区域的线长值的获取公式如下:H1=S/L1;

其中,H1表示使用固定常数法的细分区域的线长值,S表示当前细分区域有效连通域的像素长度,L1表示固定常数法的细分区域单位线长标准;

若确认细分区域单位线长标准的方法为最大线段法,则各细分区域的线长值的获取公式如下:H2=S/L2;

H2表示使用最大线段法的细分区域的线长值,S表示当前细分区域有效连通域的像素长度,L2表示最大线段数法的细分区域单位线长标准。

5.根据权利要求1所述的一种图像特征提取及描述符获取方法,其特征在于,在步骤D中,所述获取图像特征描述符的步骤包括:步骤D1:获取粗略图像特征描述符;步骤D2:获取精细图像特征描述符。

6.根据权利要求5所述的一种图像特征提取及描述符获取方法,其特征在于,在步骤D1中,获取粗略图像特征描述符的步骤包括:步骤D11:对待处理图片的有效区域图像的细分区域进行组合,获取待处理图片的有效区域图像的组合部分区域;

步骤D12:统计各所述组合部分区域的线段线长数据;

步骤D13:统计待处理图片的有效区域图像中整体范围的线段线长的特征数据;

步骤D14:将各所述组合部分区域的线段线长数据和整体范围的线段线长的特征数据进行组合处理,生成粗略图像特征描述符。

7.根据权利要求6所述的一种图像特征提取及描述符获取方法,其特征在于,在步骤D11中,在待处理图片的有效区域图像中获取至少两个位置相邻或相连关系细分区域,并按照组合规则进行组合形成局部区域,所述局部区域为待处理图片的有效区域图像的组合部分区域;

其中对有效区域图像的细分区域进行组合需满足如下规则:同一组合部分区域的细分区域应是相互相连或相邻;

各组合部分区域的细分区域组合数应是相互相等或偏差小于偏差预设值,所述偏差预设值为大于等于1且小于10;

每一组合部分区域的细分区域组合数应大于等于2;

在步骤D12中,所述各组合部分区域的线段线长数据具体包括:组合部分区域的平均线段数、组合部分区域的主要线段数、组合部分区域的平均线长值、组合部分区域的主要线长值;

其中,所述组合部分区域的平均线段数为将当前组合部分区域的各细分区域线段数之和再除以当前组合部分区域的细分区域的个数;

所述组合部分区域的主要线段数获取方法如下:统计获取在组合部分区域范围内拥有细分区域最多且细分区域数占比大于阈值的线段,其中细分区域数占表示线段所拥有的细分区域数与细分区域总数的比值,所述阈值在大于30%小于等于100%的范围内取值;

所述组合部分区域的平均线长值为将当前组合部分区域的各细分区域线长值之和再除以当前组合部分区域的细分区域的个数;

所述组合部分区域的主要线长值是指:当在该组合部分区域范围内的某一线长值拥有的细分区域数最多且该拥有的细分区域数占该组合部分区域的细分区域总数的比值大于线长值比例预设值,则该某一线长值为该组合部分区域的主要线长值;其中,所述线长值比例预设值在大于30%小于等于100%范围取值;

在步骤D13中,所述线段线长特征数据包括:各细分区域的线段数合计数、各部细分区域的线长值合计数、有效区域图像的色块连通域数;其中获取所述统计线段线长的特征数据的方法包括:

根据待处理图片的有效区域图像的细分区域的图像特征数据获取待处理图片的有效区域图像的色块连通域数;

获取待处理图片的有效区域图像中各细分区域的线段数之和,该和即为各细分区域的线段数合计数;

获取待处理图片的有效区域图像中各细分区域的线长值之和,该和即为各部分细分区域的线长值合计数;

在步骤D14中,所述粗略图像特征描述符包括:图像的组合部分区域的平均线段数组合描述符、图像组合部分区域的主要线段数组合描述符、图像组合部分区域的平均线长值组合描述符、图像组合部分区域的主要线长值组合描述符以及有效区域图像的色块连通域数描述符,所述粗略图像特征描述符用数字或其他字符表示;

其中,图像的组合部分区域的平均线段数组合描述符由如下一种或多种组合而成:用数字或其他字符表示有效区域图像全部细分区域的线段数合计数;

各组合部分区域的平均线段数;

图像组合部分区域的主要线段数组合描述符由如下一种或多种组合而成:用数字或其他字符表示有效区域图像全部细分区域的线段数合计数;

各组合部分区域的主要线段数;

图像组合部分区域的平均线长值组合描述符由如下一种或多种组合而成:用数字或其他字符表示有效区域图像全部细分区域的线长值合计数;

各组合部分区域的平均线长值;

图像组合部分区域的平均线长值组合描述符由如下一种或多种组合而成:用数字或其他字符表示有效区域图像全部细分区域的线长值合计数;

各组合部分区域的主要线长值;

有效区域图像的色块连通域数描述符的表示方法:用数字或其他字符表示有效区域图像的色块连通域数。

8.根据权利要求5所述的一种图像特征提取及描述符获取方法,其特征在于,在步骤D2中,所述精细图像特征描述符是指从待处理图片的有效区域图像中的局部范围细描述图像的共同性特征的描述符,包括:待处理图片的有效区域图像中各细分区域的线段数集合和各细分区域的线长值集合。

9.根据权利要求8所述的一种图像特征提取及描述符获取方法,其特征在于,所述各细分区域的线段数集合是指按照细分区域的编号顺序记录各细分区域的线段数的一组数字或字符串的集合,各细分区域的线段数的集合的表示方法包括:数字或其他字符的组数等于待处理图片的有效区域图像的细分区域数;

每组数应表示细分区域的编号和该细分区域的线段数;

所述各细分区域的线长值集合是指按照细分区域的编号顺序记录各细分区域的线长值的一组数字或字符串的集合,各细分区域的线长值的集合的表示方法包括:数字或其他字符的组数等于待处理图片的有效区域图像的细分区域数;

每组数应表示细分区域的编号和该细分区域的线长值。

10.一种图像特征提取及描述符获取装置,其特征在于,包括:图像数据获取模块、细分区域处理模块、细分区域数据获取模块以及图像特征描述符获取模块;

所述图像数据获取模块用于提取待处理图片的有效区域图像及像素点颜色值数据并进行色块分割,获取待处理图片的有效区域图像及图像数据;

所述细分区域处理模块用于采用同一方向的分割线对有效区域图像进行多等份细分,获取具有同一切割方向的细分区域以及细分区域数据集;

所述细分区域数据获取模块用于对所述细分区域进行连通域确认、线段识别和线长计量,以获取所述细分区域的图像特征数据;

所述图像特征描述符获取模块用于对所述细分区域的图像特征数据进行统计、组合处理,以获取图像特征描述符,包括如下至少一项或多项:粗略图像特征描述符、精细图像特征描述符。

11.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1‑9中任一项所述的方法。

12.一种图像数据存储器,其特征在于,包括:粗略图像特征描述符存储单元,用于存储所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1‑9中任一项所述的方法所产生的粗略图像特征描述符;

精细图像特征描述符存储单元,用于存储所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1‑9中任一项所述的方法所产生的精细图像特征描述符。