一种基于混合描述子的形状匹配方法及系统技术方案

本申请提供了一种基于混合描述子的形状匹配方法，获取目标形状的边缘，得到所述目标形状的边界轮廓点；计算每个所述边界轮廓点的混合描述子；根据所述目标形状中所有边界轮廓点的混合描述子，计算所述目标形状与数据库中各个模板形状的匹配度值；根据各个所述匹配度值，确定与所述目标形状相匹配的模板形状。本发明专利技术计算每个边界轮廓点的混合描述子，并根据目标形状中所有边界轮廓点的混合描述子，计算所述目标形状与数据库中各个模板形状的匹配度值，可以对图像形状进行特征的提取和有效表示，具有尺度不变性、旋转不变性和平移不变性等优良性能，有效抑制了噪声的干扰，从而提高了形状匹配的准确率和效率。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及形状匹配领域，特别涉及一种基于混合描述子的形状匹配方法及系 统。
技术介绍
随着技术的发展，人们对物体形状匹配的方法越来越关注。 现有的物体形状匹配一般基于轮廓的方法，通常采用全局特征或者局部特征 描述目标物体的特征，全局特征能够描述目标的整体特征，对目标形状简单、具有单个 封闭的轮廓特别有用，但是对局部变化比较敏感，易发生误匹配，如Shape Contexts， Inner-Distance和Multi-scale Representation。局部特征能够克服上述的问题，具有 鲁棒性，因为即使部分轮廓被遮挡或发生变形，其它局部特征也能被匹配和识别，如Shape Tree，Class Segment Sets，Contour Flexibility，但是计算复杂度高并会产生冗余的信 息。 因此，如何简单、准确的描述目标物体的特征，提高形状匹配的准确率和效率是本 领域技术人员目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本申请所要解决的技术问题是提供一种基于混合描述子的形状匹配方法及系统， 解决了现有技术中匹配不精确、效率低的问题。 其具体方案如下： -种基于混合描述子的形状匹配方法，该方法包括： 获取目标形状的边缘，得到所述目标形状的边界轮廓点； 计算每个所述边界轮廓点的混合描述子； 根据所述目标形状中所有边界轮廓点的混合描述子，计算所述目标形状与数据库 中各个模板形状的匹配度值； 根据各个所述匹配度值，确定与所述目标形状相匹配的模板形状。 上述的方法，可选的，所述计算每个所述边界轮廓点的混合描述子，包括： 确定整个所述目标形状的重心，以当前边界轮廓点到所述重心的距离为半径，所 述当前边界轮廓点为圆心做预设圆； 在整个所述目标形状被所述预设圆截取的部分中，确定与所述当前边界轮廓点具 有预设连接关系的区域； 计算所述当前边界轮廓点的混合描述子的面积部分、弧长部分以及距离部分； 组合所述当前边界轮廓点的面积部分、弧长部分以及距离部分，作为所述当前轮 廓点的完整的混合描述子。 上述的方法，可选的，所述计算所述当前边界轮廓点的混合描述子的面积部分、弧 长部分以及距离部分，包括： 计算整个所述目标形状中被所述预设圆截取的，与所述当前边界轮廓点具有预设 连接关系的形状部分的面积，将所述面积与所述预设圆面积的比值作为所述当前边界轮 廓点的混合描述子的面积部分，所述当前边界轮廓点的混合描述子的面积部分的取值为 ； 计算所述目标形状轮廓上被所述预设圆切割出的若干弧段中，与所述当前边界轮 廓点具有预设连接关系的弧段的长度，将所述长度与所述预设圆的周长的比值作为所述当 前边界轮廓点的混合描述子的弧长部分，所述当前边界轮廓点的混合描述子的弧长部分的 取值为; 确定整个所述目标形状中被所述预设圆截取的，与所述当前边界轮廓点具有预设 连接关系的区域的重心坐标，计算所述重心与所述当前边界轮廓点的距离，并将所述距离 与所述预设圆的半径的比值作为所述当前边界轮廓点的混合描述子的距离部分，所述当前 边界轮廓点的混合描述子的距离部分的取值为。 上述的方法，可选的，所述根据所述目标形状中所有边界轮廓点的混合描述子，计 算所述目标形状与数据库中各个模板形状的匹配度值，包括： 计算所述数据库中各个模板形状的混和描述子； 计算所述目标形状的混合描述子与所述数据库中各个模板形状的混合描述子的 匹配度值。 上述的方法，可选的，所述计算所述目标形状的混合描述子与所述数据库中各个 模板形状的混合描述子的匹配度值，包括： 将所述目标形状的各个边界轮廓点按序排列，组成所述目标形状的点序列； 将所述数据库中待匹配的模板形状的边界轮廓点按序排列，组成所述待匹配的模 板形状的点序列； 利用动态规划算法，计算所述目标形状的点序列和所述待匹配的模板形状的点序 列之间的最小的匹配代价； 将所述最小的匹配代价作为所述目标形状的混合描述子与所述数据库中待匹配 的模板形状的混合描述子之间的匹配度值。 一种基于混合描述子的形状匹配系统，该系统包括： 获取单元，用于获取目标形状的边缘，得到所述目标形状的边界轮廓点； 第一计算单元，用于计算每个所述边界轮廓点的混合描述子； 第二计算单元，用于根据所述目标形状中所有边界轮廓点的混合描述子，计算所 述目标形状与数据库中各个模板形状的匹配度值； 确定单元，用于根据各个所述匹配度值，确定与所述目标形状相匹配的模板形状。 上述的系统，可选的，所述第一计算单元，包括： 第一确定单元，用于确定整个所述目标形状的重心，以当前边界轮廓点到所述重 心的距离为半径，所述当前边界轮廓点为圆心做预设圆； 第二确定单元，用于在整个所述目标形状被所述预设圆截取的部分中，确定与所 述当前边界轮廓点具有预设连接关系的区域； 第三计算单元，用于计算所述当前边界轮廓点的混合描述子的面积部分、弧长部 分以及距离部分； 组合单元，用于组合所述当前边界轮廓点的面积部分、弧长部分以及距离部分，作 为所述当前轮廓点的完整的混合描述子。 上述的系统，可选的，所述第三计算单元，包括： 第四计算单元，用于计算整个所述目标形状中被所述预设圆截取的，与所述当前 边界轮廓点具有预设连接关系的形状部分的面积，将所述面积与所述预设圆面积的比值作 为所述当前边界轮廓点的混合描述子的面积部分，所述当前边界轮廓点的混合描述子的面 积部分的取值为; 第五计算单元，用于计算所述目标形状轮廓上被所述预设圆切割出的若干弧段 中，与所述当前边界轮廓点具有预设连接关系的弧段的长度，将所述长度与所述预设圆的 周长的比值作为所述当前边界轮廓点的混合描述子的弧长部分，所述当前边界轮廓点的混 合描述子的弧长部分的取值为; 第六计算单元，用于确定整个所述目标形状中被所述预设圆截取的，与所述当前 边界轮廓点具有预设连接关系的区域的重心坐标，计算所述重心与所述当前边界轮廓点的 距离，并将所述距离与所述预设圆的半径的比值作为所述当前边界轮廓点的混合描述子的 距离部分，所述当前边界轮廓点的混合描述子的距离部分的取值为。 上述的系统，可选的，所述第二计算单元，包括： 第七计算单元，用于计算所述数据库中各个模板形状的混和描述子； 第八计算单元，用于计算所述目标形状的混合描述子与所述数据库中各个模板形 状的混合描述子的匹配度值。 上述的系统，可选的，所述第八计算单元，包括： 第一排列单元，用于将所述目标形状的各个边界轮廓点按序排列，组成所述目标 形状的点序列； 第二排列单元，用于将所述数据库中待匹配的模板形状的边界轮廓点按序排列， 组成所述待匹配的模板形状的点序列； 第九计算单元，用于利用动态规划算法，计算所述目标形状的点序列和所述待匹 配的模板形状的点序列之间的最小的匹配代价； 第三确定单元，用于将所述最小的匹配代价确定为所述目标形状的混合描述子与 所述数据库中待匹配的模板形状的混合描述子之间的匹配度值。 本申请提供的一种基于混合描述子的形状匹配方法中，获取目标形状的边缘，得 到所述目标形状的边界轮廓点；计算每个所述边界轮廓点的混合描述子；根据所述目标形 状中所有边界轮廓点的混合描述子，计算所述目标形状与数据库中各个模板形状的匹配度 值；根据各个所述匹配度值，确定与所述目标形状相匹配的模板形状。本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于混合描述子的形状匹配方法，其特征在于，该方法包括：获取目标形状的边缘，得到所述目标形状的边界轮廓点；计算每个所述边界轮廓点的混合描述子；根据所述目标形状中所有边界轮廓点的混合描述子，计算所述目标形状与数据库中各个模板形状的匹配度值；根据各个所述匹配度值，确定与所述目标形状相匹配的模板形状。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨剑宇，徐浩然，
申请(专利权)人：苏州大学张家港工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏;32