描述符生成制造技术

技术编号:22330726 阅读:31 留言:0更新日期:2019-10-19 12:23
本公开涉及描述符生成。一种用于生成图像中的位置的旋转不变特征描述符的计算机实现的方法,该旋转不变特征描述符用于在分析图像时执行描述符匹配,该方法包括:根据图像中的位置的描述符图案提取样本;使用所提取的样本来确定图像中的位置的旋转度量,该旋转度量描述图像的定向与图像在该位置处的特性方向之间的角度;通过根据所确定的旋转度量和所提取的样本确定表征图像中的位置的样本集,生成该位置的特征描述符;以及处理所确定的样本集以生成图像中的位置的特征描述符。

【技术实现步骤摘要】
描述符生成
本公开涉及生成诸如图像中的位置的特征描述符之类的描述符。
技术介绍
在计算机视觉系统和图像处理系统中,能够检测和描述诸如图像中的局部特征之类的特征是有用的。“特征”是图像内容的一部分,可用于在多个图像中跟踪内容。诸如局部特征之类的特征是图像的区域的特征而不是整个图像的特征,即它涉及图像的一部分。有用的是,特征是可甄别的,使得可以以一定程度的置信度在图像之间匹配特征。特征可以对应于图像中的对象或对象的一部分。可以使用计算机视觉系统中已知的算法来执行特征的检测。特征检测算法通常计算图像信息的抽象,以用于确定受测图像区域中是否存在特定类型的特征(例如,边缘或拐角)。特征检测算法可以输出图像中表示受测特征的部分的位置(例如,像素坐标)。例如,拐角检测算法可以输出图像中表示角落或有可能表示拐角的区域的像素坐标。特征检测算法通常不提供关于所检测的特征的性质的信息。图像特征的检测允许比较图像之间的特征,这允许知道图像序列中的对象可能移动,和/或相机视点在图像序列之间可能如何变化。例如,可以考虑图像中对应于特征的位置或点以及另一图像中可以对应于同一特征的位置或点。可以分析每个位置周围的图像的小区域以查看位置是否对应于同一特征。这可以通过形成表示受测图像位置,并因此表示该位置处的特征的描述符来完成。描述符可以是表征特定特征的描述符向量的形式。可以通过从每个位置周围的根据描述符图案的小区域提取和处理样本来形成每个位置的描述符。然后可以比较这些图像中不同特征的描述符以评估位置对应于同一特征的似然性。确定描述符的算法的示例是尺度不变特征变换(SIFT)算法和加速鲁棒特征(SURF)算法。定向FAST[加速段测试的特征]和旋转BRIEF[二进制鲁棒独立基本特征](ORB)算法是SIFT的替代方案。确定描述符的其他算法是二进制鲁棒不变可伸缩关键点(BRISK)算法和快速视网膜关键点(FREAK)算法。这些算法尤其关于所使用的描述符图案方面是不同的。兴趣对象相对于图像之间的相机位置可能已经移动,即图像中表示对象的特征在图像之间可能已经移动。该运动可包括旋转运动和平移运动。为了应对这一点,可以从图像中提取样本并对其进行处理以获得图像内的位置处的图像梯度。图像梯度是图像特性(例如像素属性(如强度或颜色))的方向变化。由于诸如强度和颜色之类的图像特性会在整个图像中改变,图像的每个部分处的图像梯度可以相应地不同。可以基于图像梯度来重新定向图像,并提取和处理另一组样本以获得描述符。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
是为了介绍下面在具体实施方式中进一步描述的一些概念。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或必要特征,也不旨在用于限制所要求保护的主题的范围。根据一个方面,提供了一种用于生成图像中的位置的旋转不变特征描述符的计算机实现的方法,,所述旋转不变特征描述符用于在分析图像时执行描述符匹配,该方法包括:根据图像中的位置的描述符图案提取样本;使用所提取的样本来确定图像中的位置的旋转度量,该旋转度量描述图像的定向与图像该位置处的特性方向之间的角度;通过根据所确定的旋转度量和所提取的样本确定表征该位置的样本集,生成图像中的该位置的特征描述符;以及处理所确定的样本集以生成图像中的该位置的特征描述符。确定样本集可以包括从所提取的样本进行采样。描述符图案可以包括围绕图像中的位置的至少一个环。该至少一个环可以是圆形、波浪圆(wavycircle)和多边形之一。描述符图案可以包括多个环。该多个环的环可以是同心的。描述符图案可以是BRISK、ORB或FREAK描述符图案之一,或者基于BRISK、ORB或FREAK描述符图案之一。所提取的样本可以存储在数组中。该数组可以是线性数组。确定样本集可以包括沿着数组的至少一部分中的多个位置对数组的相应部分中的元素进行移位,位置的数量根据所确定的旋转度量来确定。确定样本集可以包括在所提取的样本中的两个或更多个样本之间进行插值。确定样本集可以包括下列项中的至少一项:在所提取的样本中的样本之间进行线性插值;在所提取的样本中的样本之间进行二次插值;以及在所提取的样本中的样本之间进行三次插值。可以从描述符图案的单个环获得可以对所提取的样本中执行插值的样本。确定样本集可以包括沿着所提取的样本中的样本所对应的环的一部分形状在所提取的样本中的样本之间进行插值。可以从描述符图案的多个环获得所提取的样本中的样本。多个环中的两个环可以在描述符图案中相邻的。所提取的样本中的样本可以包括来自第一环的N1个样本和来自第二环的N2个样本,其中,N1≤N2。第一环可以在第二环的径向内侧。图像中的位置可以是图像中的点。图像中的位置可以是图像中的像素位置。该方法可以包括一旦生成特征描述符就丢弃样本集。提取样本可以包括以多个长度尺度对表示图像的尺度-空间数据进行采样。提取样本可以包括使用滤波器在采样点处进行滤波,该滤波器的大小与相邻采样点处的滤波器重叠。该方法可以包括将所提取的样本存储在数组中。根据另一方面,提供了一种描述符生成系统,用于生成图像中的位置的旋转不变特征描述符,用于在分析图像时执行描述符匹配,该描述符生成系统被配置为:确定图像中的位置的旋转度量,该旋转度量描述图像的定向与该位置处的图像的特性方向之间的角度;该描述符生成系统包括特征描述符生成器,被配置为:通过根据下列项确定表征图像中的位置的样本集,生成该位置的特征描述符:所确定的旋转度量;以及表征该位置的样本,该样本使用图像的定向处的描述符图案来提取。描述符生成系统还可以被配置为提取所提取的样本。描述符生成系统可以被配置为通过从所提取的样本进行采样来确定样本集。描述符图案可以包括围绕图像中的位置的至少一个环。该至少一个环可以是圆形、波浪圆和多边形之一。描述符图案可以包括多个环。该多个环的环可以是同心的。描述符图案可以是BRISK、ORB或FREAK描述符图案之一,或者基于BRISK、ORB或FREAK描述符图案之一。描述符生成系统可以被配置为将所提取的样本存储在数组中。该数组可以是线性数组。描述符生成系统可以被配置为通过沿着数组的至少一部分中的多个位置对数组的相应部分的元素进行移位来确定样本集,位置的数量根据所确定的旋转度量来确定。描述符生成系统可以被配置为通过在所提取的样本中的两个或更多个样本之间进行插值来确定样本集。描述符生成系统可以被配置为通过下列项中的至少一项来确定样本集:在所提取的样本中的样本之间进行线性插值;在所提取的样本中的样本之间进行二次插值;以及在所提取的样本中的样本之间进行三次插值。可以从描述符图案的单个环获得可以对所提取的样本中执行插值的样本。描述符生成系统可以被配置为通过沿着所提取的样本所对应的环的一部分形状在这些样本之间进行插值来确定样本集。可以从描述符图案的多个环获得所提取的样本中的样本。多个环中的两个环可以在描述符图案中相邻。所提取的样本中的样本可以包括来自第一环的N1个样本和来自第二环的N2个样本,其中,N1≤N2。第一环可以在第二环的径向内侧。图像中的位置可以是图像中的点。图像中的位置可以是图像中的像素位置。描述符生成系统可以被配置为一旦生成特征描述符就丢弃样本集。描述符生成系统可以被配置为通过以多个长度尺度对表示图像的尺度-空间数据本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种描述符生成系统,用于生成图像中的位置的旋转不变特征描述符,所述旋转不变特征描述符用于在分析所述图像时执行描述符匹配,所述描述符生成系统被配置为:根据所述图像中的所述位置的描述符图案提取样本;使用所提取的样本来确定所述图像中的所述位置的旋转度量,所述旋转度量描述所述图像的定向与所述图像在所述位置处的特性方向之间的角度;所述描述符生成系统还包括特征描述符生成器,所述特征描述符生成器被配置为:通过根据所确定的旋转度量和所提取的样本确定表征所述图像中的所述位置的样本集,来生成所述位置的特征描述符。

【技术特征摘要】
2018.04.05 GB 1805693.71.一种描述符生成系统,用于生成图像中的位置的旋转不变特征描述符,所述旋转不变特征描述符用于在分析所述图像时执行描述符匹配,所述描述符生成系统被配置为:根据所述图像中的所述位置的描述符图案提取样本;使用所提取的样本来确定所述图像中的所述位置的旋转度量,所述旋转度量描述所述图像的定向与所述图像在所述位置处的特性方向之间的角度;所述描述符生成系统还包括特征描述符生成器,所述特征描述符生成器被配置为:通过根据所确定的旋转度量和所提取的样本确定表征所述图像中的所述位置的样本集,来生成所述位置的特征描述符。2.根据权利要求1所述的描述符生成系统,其中,所述描述符生成系统还被配置为通过从所提取的样本进行采样来确定所述样本集。3.根据权利要求1或2所述的描述符生成系统,其中,所述描述符图案包括围绕所述图像中的所述位置的至少一个环。4.根据权利要求3所述的描述符生成系统,其中,所述至少一个环是圆形、波浪圆和多边形之一。5.根据权利要求1或2所述的描述符生成系统,其中,所述描述符生成系统被配置为将所提取的样本存储在数组中。6.根据权利要求5所述的描述符生成系统,其中,所述数组是线性数组。7.根据权利要求5所述的描述符生成系统,其中,所述描述符生成系统被配置为通过沿着所述数组的至少一部分中的多个位置对所述数组的相应部分中的元素进行移位来确定所述样本集,这些位置的数量根据所确定的旋转度量来确定。8.根据权利要求1或2所述的描述符生成系统,其中,所述描述符生成系统被配置为通过在所提取的样本中的两个或更多个样本之间进行插值来确定所述样本集。9.根据权利要求1或2所述的描述符生成系统,其中,所述描述符生成系统被配置为通过下列项中的至少一项来确定所述样本集:在所提取的样本中的样本之间进行线性插值;在所提取的样本中的样本之间进行二次插值;以及在所提取的样本中的样本之间进行三次插值。10.根据权利要求8所述的描述符生成系统,其中,所提取的样本中在其之间执行插值的样本是从所述描述符图案的一个或多个环获得的。11.根据权利要求10所述的描述符生成系统,其中,所述描述符生成系统被配置为通过沿着所提取的样本中的样本所对应的环的一部分形状在所述样本之间进行插...

【专利技术属性】
技术研发人员:马克·维维特蒂莫西·史密斯
申请(专利权)人:畅想科技有限公司
类型:发明
国别省市:英国,GB

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