一种基于动态纹理基元的外观设计专利检索方法技术

本发明专利技术涉及一种基于动态纹理基元的外观设计专利检索方法，包括以下步骤：步骤1)：提取纹理基元；步骤2)：对纹理基元提取基于统计分析的LBP特征，并对提取的特征向量进行归一化和相似性度量，返回检索结果。本发明专利技术以外观设计专利为基础，针对不同图像纹理基元大小不一定相等的特点，本发明专利技术提出一种根据图像内容动态提取纹理基元并对纹理基元提取特征的图像检索算法。在检索具有重复纹理基元的图像时，本发明专利技术的检索效果优于已有的基于整幅图像的检索方法，能检索出具有相同纹理基元，但排列结构不同的图像，可用于图像纹理结构相似性判断，具有良好的检索效果，可以很好地满足实际应用的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于外观设计专利检索
，具体涉及一种基于动态纹理基元的外观 设计专利检索方法。
技术介绍
随着国际形式的发展及贸易一体化进程的加快，外观设计专利在工业产权中占有 越来越重要的地位，外观设计专利申请数量正在快速增长。外观设计专利以图像作为保护 对象，主要保护专利图像中的前景物体。就外观设计专利而言，专利审查人员将提交申请的 外观专利图像与数据库中已申请的专利图像进行形状、图案、色彩的对比，判断其是否具有 一定的相似性。由外观设计专利图像的相似性判断标准可知，对于含有相同纹理基元，但因 排列方式或数目不同而呈现不同图案内容的两幅外观专利图像，应被判为相同外观设计。 因此在进行外观设计专利检索时，能检索出相同纹理基元但不同排列分布或数目的图像尤 为重要。由于纹理基元在空间排列规则上具有一定的差异性，一般基于内容的图像检索方 法不能将此类图像全部检索出来。基于纹理基元进行检索的方法可以避免图像纹理基元排 列方式或包含数目的影响，检索具有相同纹理基元的图像，从而避免设计专利的重复申请， 对外观设计专利检索具有一定的意义。 当前常用的基于纹理基元的检索方法是将图像划分为大小相等的图像块，并将图 像块作为纹理基元，进而提取基元特征实现检索。局部描述子也可以作为纹理基元，用于描 述纹理，可用于该框架的局部描述子有SIFT、SURF等。由于不同类别的图像所包含的内容不 同，纹理基元的大小也不相同，因此设置纹理基元为固定大小不能正确反映图像真实的纹 理结构信息。基于纹理基元空间分布特征的检索方法，将空间分布信息引入纹理特征描述 符，提高了图像的检索效率，但对于纹理相同而空间分布不同的图像，该检索方法不能取得 较好的检索效果。 现有的基于纹理基元的检索方法虽然提出了纹理基元的概念，但并不能有效提取 图像中的纹理基元。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种可避免出现上述技 术缺陷的基于动态纹理基元的外观设计专利检索方法。 为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案如下： -种基于动态纹理基元的外观设计专利检索方法，包括以下步骤： 步骤1):提取纹理基元； 步骤2):对纹理基元提取基于统计分析的LBP特征，并对提取的特征向量进行归一 化和相似性度量，返回检索结果。进一步地，所述步骤1)具体为：步骤A:对待提取纹理基元的图像进行灰度化、去噪、归一化等预处理操作；步骤B:对图像作LBP变换，提取初始纹理基元，如公式(3)，公式(4)，公式(5)，公式 (6)所示；其中：LBP变换如公式（1)和公式(2)所示：设原图像矩阵1 =化」)1^^^为在（1，」）处的像素值。经过1^变换后的图像矩阵 为1哪=(?、)1^4/^为?^做1^变换后对应的值。1^变换过程如式（1) :其中，gc为中心点像素值，即叫，邻域像素值，N为邻域半径。 ff=min(Ri-Rj) (6) 其中，LnietOA-l]为水平方向的投影值，计算公式如公式(7)和公式(8)所示； Rj，je为垂直方向的投影值，计算公式如公式(9)和公式(10)所示； 步骤C:向右和向下分别划取与初始纹理基元同样大小且不重叠图像块作为滑动 窗口； 步骤D:判断初始纹理基元与划取图像块是否相等，如公式（11)所示;若只存在一 个滑动窗口与初始纹理基元相等，转至步骤E;若两滑动窗口均与初始纹理基元不相等，扩 大初始纹理基元，转至步骤C;若两滑动窗口均与初始纹理基元相等，转至步骤E; 其中，不同图像块对应像素点的像素值。 步骤E:若存在某个方向的滑动窗口与初始纹理基元不相等，在允许范围内在该方 向滑动一定距离得到新的滑动窗口，转至步骤D;步骤F:将当前初始纹理基元作为图像纹理基元。 进一步地，所述步骤2)中提取LBP特征具体为： 使用"等价模式"对LBP算子的模式种类进行降维，如公式(14)所示：，若 x2 0，S(x)取1，否则S(x)取0，g。代表邻域内中心像素的灰度值，gl表示半径为R的圆形区域 内各像素的灰度值，其中i的取值范围为〇到P-1。 本专利技术提供的基于动态纹理基元的外观设计专利检索方法，以外观设计专利为基 础，针对不同图像纹理基元大小不一定相等的特点，提出一种根据图像内容动态提取纹理 基元并对纹理基元提取特征的图像检索算法。在检索具有重复纹理基元的图像时，本专利技术 的检索效果优于已有的基于整幅图像的检索方法，能检索出具有相同纹理基元，但排列结 构不同的图像，可用于图像纹理结构相似性判断，具有良好的检索效果，可以很好地满足实 际应用的需要。【附图说明】 图1为本专利技术的流程图；图2为不同图像块对应的LBP值；图3为相同纹理基元不同区分能力；图4为纹理基元偏移；图5为划分纹理基元块；图6为阈值为0时的纹理基元提取结果；图7为固定阈值时纹理基元提取结果；图8为阈值取值与纹理基元正确率间的关系；图9为纹理基元发生偏移；图10为纹理基元错位排列生成新图像；图11为相同纹理基元不同图像内容。【具体实施方式】为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施 例对本专利技术做进一步说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用 于限定本专利技术。如图1所示，，包括以下步骤： 步骤1):提取纹理基元；纹理基元是图像中基本的纹理结构，描述图像的局部纹理特征，在图像中按一定 的排列规则周期出现。依靠纹理基元有助于将不同类型的物体区分开。通过分析图像的纹 理信息可得纹理基元具有以下特点：（1)不唯一性，一幅图像的纹理基元可以有多个。起始 点不同，呈现的纹理基元不同；（2)同一图像纹理基元大小固定，一幅图像的纹理基元可以 不唯一，但大小固定；（3)可拼接性，虽图像纹理基元不唯一，但拼接后的图像相同。因纹理 基元的可重复性、可拼接性及大小唯一的特点，确定纹理基元后，基元应与邻域不重叠且相 同大小的图像块完全相等。因此纹理基元的提取可以转换为提取最小重复图像块。步骤2):对纹理基元提取基于统计分析的LBP特征，并对提取的特征向量进行归一 化和相似性度量，返回检索结果。其中，所述步骤1)具体为： 步骤A:对待提取纹理基元的图像进行灰度化、去噪、归一化等预处理操作；步骤B:对图像作LBP变换，提取初始纹理基元； LBP是一种描述图像局部纹理特征的算子，体现图像像素点邻域的灰度值变化。 LBP值越大表示该点邻域像素点的灰度变化越剧烈，对应为高当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于动态纹理基元的外观设计专利检索方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1)：提取纹理基元；步骤2)：对纹理基元提取基于统计分析的LBP特征，并对提取的特征向量进行归一化和相似性度量，返回检索结果。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李雪伟，吕学强，张鑫，王木旺，崔强，
申请(专利权)人：中国电影科学技术研究所，北京信息科技大学，
类型：发明
国别省市：北京;11