离散边缘分组模板匹配系统、方法和计算机可读媒体技术方案
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及模板匹配领域，且更特定地涉及一种使用离散边缘分组来对图像进行模板匹配的系统、方法和计算机可读媒体。
技术介绍
在图像辨识领域中，准确捕获特定特征的表象的能力可用来传递信息。例如，在医学诊断行业中，可能需要基于快速诊断测试(“RDT”)的表象来提供对快速诊断测试的辨识。可能需要正确识别和/或定位图像内的RDT特定特征(优选地，以高度的准确性和/或以高的敏感度和/或特异度)，因为除了别的以外其可便于诊断疾病状态、生物标志物的存在与缺乏和/或环境因素的存在与缺乏。如本领域普通技术人员可了解，准确图像辨识的一些挑战源自图像高度可变的特点，图像高度可变可能是由于以下各方面的可变性：制造公差(例如，制造RDT暗盒过程中的可变性，这可在图像捕获期间影响RDT暗盒的位置)、照明(例如，在图像捕获期间环境照明的可变性可影响图像对比度)和/或特征状态。在现有技术RDT图像辨识中特征状态的变化可能是特别成问题的，因为变化可能是由于图像之间的特征发生显著变化。例如，在一些例子中，至关重要和/或优选的是能够检测特征，而不管所述特征的状态如何。如果RDT的膜在一个图像中是...
【技术保护点】
一种使图像的至少一部分与存储在数据库中的一个或多个参考模板匹配的方法，其中至少一个边缘特征被嵌入于所述图像中，其中所述方法包括：a)数据库提供步骤，提供所述数据库，使得所述参考模板中的每一者包括一组参考特征参数；b)接收步骤，接收所述图像；c)特征提取步骤，包括：i)微分边缘检测子步骤：使用对比度不变技术来使所述图像再现为对比度不变和/或描绘所述边缘特征的在所述图像的一个或多个图像像素当中的一个或多个边缘像素；以及ii)定向和/或空间分组子步骤：将所述边缘像素分组到预定数量的定向组中，并将所述图像像素中的相邻者空间分组到离散边缘分组(DEB)单元中，以生成描绘所述边缘特征的...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.09 US 61/991,4191.一种使图像的至少一部分与存储在数据库中的一个或多个参考模板匹配的方法，其中至少一个边缘特征被嵌入于所述图像中，其中所述方法包括：a)数据库提供步骤，提供所述数据库，使得所述参考模板中的每一者包括一组参考特征参数；b)接收步骤，接收所述图像；c)特征提取步骤，包括：i)微分边缘检测子步骤：使用对比度不变技术来使所述图像再现为对比度不变和/或描绘所述边缘特征的在所述图像的一个或多个图像像素当中的一个或多个边缘像素；以及ii)定向和/或空间分组子步骤：将所述边缘像素分组到预定数量的定向组中，并将所述图像像素中的相邻者空间分组到离散边缘分组(DEB)单元中，以生成描绘所述边缘特征的DEB单元图像；以及d)特征分类步骤，包括：i)特征响应子步骤：将所述DEB单元图像与每组所述参考特征参数进行比较，以确定所述DEB单元图像与所述参考模板中的每一者匹配的程度如何；以及ii)匹配检测子步骤：在所述参考模板当中定位所述DEB单元图像的最佳匹配者，并使所述最佳匹配者与一个或多个预定匹配阈值相关以确定何时找到所述参考模板中的匹配者；由此，所述图像得以与所述参考模板中的所述匹配者匹配。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述参考模板中的第一者具有高于所述参考模板中的第二者的对所述边缘特征的敏感度，所述边缘特征被嵌入于所述图像中并在所述DEB单元图像中得以描绘。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述参考模板中的第一者与所述参考模板中的第二者匹配所述图像的不同区域。4.根据权利要求1至3中的任一项所述的方法，其中，在所述微分边缘检测子步骤中，对所述图像进行缩放，且抑制所述图像中的具有低于预定空间分辨率阈值的空间分辨率的任何伪影。5.根据权利要求1至4中的任一项所述的方法，其中，在所述微分边缘检测子步骤中，将低通滤波器应用于所述图像并与所述图像卷积以抑制与像素噪声相关联的高频率。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述低通滤波器是多变量高斯滤波器。7.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中，在所述微分边缘检测子步骤中，将所述图像转换到灰度。8.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，在所述微分边缘检测子步骤中，微分计算所述图像的一个或多个导数并使用所述导数来定位和几何定义所述边缘特征。9.根据权利要求8所述的方法，其中，在所述微分边缘检测子步骤中，所述导数包括通过在两个维度中分化所述图像所计算的梯度，并且所述梯度的方向被获得并且被用于定位和几何定义所述边缘特征的沿所述梯度的所述方向处于梯度最大值的所述边缘像素。10.根据权利要求8和9中的一项所述的方法，其中参考预定边缘最小阈值使用所述导数来定义所述边缘特征。11.根据权利要求1至7中的任一项所述的方法，其中，在所述微分边缘检测子步骤中，微分计算所述图像的一个或多个导数；并且其中使用所述导数来计算所述边缘像素中的每一者的定向。12.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述定向和空间分组子步骤中，将所述边缘像素中的每一者的所述定向指派给所述预定数量的定向组中的最密切对应于所述定向的一者。13.根据权利要求12所述的方法，其中，在所述定向和空间分组子步骤中，针对所述离散边缘分组(DEB)单元中的每一者，基于指派给所述图像像素当中的所述边缘像素中的每一者的所述定向组来计算和，所述图像像素被空间分组到所述离散边缘分组(DEB)单元中的所述每一者中。14.根据权利要求1至12中的任一项所述的方法，其中，在所述定向和空间分组子步骤中，针对所述离散边缘分组(DEB)单元中的每一者，基于所述图像像素当中的所述边缘像素中的每一者的所述定向来计算和，所述图像像素被空间分组到所述离散边缘分组(DEB)单元中的所述每一者中。15.根据权利要求1至14中的任一项所述的方法，其中，在所述定向和空间分组子步骤中，所述离散边缘分组(DEB)单元中的每一者与所述图像像素中的所述相邻者的大致矩形(M1xM2)配置相关。16.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述定向和空间分组子步骤中，处理所述图像以生成包含(M1xM2)缩放图像的单元偏移图像，所述缩放图像对应于所述离散边缘分组(DEB)单元中的所述每一者的起始偏移。17.根据权利要求1至16中的任一项所述的方法，其中，所述特征提取步骤进一步包括特征裁剪子步骤：裁剪所述DEB单元图像以使对所述DEB单元图像中的所述边缘特征的描绘正规化。18.根据权利要求1至17中的任一项所述的方法，其中，在所述特征响应子步骤中，针对所述参考模板中的每一者，计算与所述DEB单元图像的匹配值。19.根据权利要求1至18中的任一项所述的方法，其中，在所述特征响应子步骤中，生成一个或多个特征响应图，所述特征响应图表示所述DEB单元图像与所述参考模板中的每一者匹配的程度如何。20.根据权利要求19所述的方法，其中，在所述匹配检测子步骤中，所述最佳匹配者位于所述特征响应图上。21.根据权利要求1至20中的任一项所述的方法，其中所述预定匹配阈值包括：预定相关性阈值，其基于与所述边缘特征的相关性；和/或预定距离阈值，其基于距所述边缘特征的搜索原点的距离。22.根据权利要求1至21中的任一项所述的方法，适合于与快速诊断测试装置一起使用和/或将暗盒图像用作所述图像。23.一种用于匹配图像的至少一部分的系统，其中至少一个边缘特征被嵌入于所述图像中，其中所述系统包括：a)数据库，存储一个或多个参考模板，其中所述参考模板中的每一者包括一组参考特征参数；b)图像接收元件，操作地接收所述图像；c)一个或多个图像处理器，操作以使所述图像的所述至少一部分与存储在所述数据库中的所述参考模板进行匹配，其中所述图像处理器经操作地编码以：i)使用对比度不变技术来使所述图像再现为对比度不变，并描绘所述边缘特征的在所述图像的一个或多个图像像素当中的一个或多个边缘像素；ii)将所述边缘像素分组...
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