用于特征检测的采样制造技术

本公开涉及用于特征检测的采样。提供了一种计算机实施的方法，其用于为图像中的位置生成特征描述符，从而用于在分析所述图像时执行描述符匹配，所述方法包括：通过对代表图像的尺度空间数据进行采样来确定表征图像中的位置的样本集，尺度空间数据包括图像在多个长度尺度下的数据表示；以及根据所确定的样本集生成特征描述符。

【技术实现步骤摘要】
用于特征检测的采样
本公开涉及对数据进行采样，以为图像中的位置生成特征描述符，从而用于在分析图像时执行描述符匹配。
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可能性。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。
技术实现思路
本
技术实现思路
被提供以介绍了以下具体实施方式中进一步描述的概念选择。本
技术实现思路
不旨在标识所要求保护的主题的关键或必要特征，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。根据一个方面，提供了一种计算机实施的方法，其用于为图像中的位置生成特征描述符，从而用于在分析图像时执行描述符匹配，所述方法包括：通过对代表图像的尺度空间数据进行采样来确定表征图像中的位置的样本集，所述尺度空间数据包括代表图像在多个长度尺度下的数据；以及根据所确定的样本集生成特征描述符。代表图像的尺度空间数据可以包括图像在多个长度尺度下的预滤波表示。图像的预滤波表示可能已使用低通滤波器进行滤波。图像的预滤波表示可能已使用高斯滤波器和盒式滤波器中的一个或多个进行滤波。代表图像的尺度空间数据可以包括图像金字塔。该方法可以包括使用描述符图案对代表图像的尺度空间数据进行采样。描述符图案可以是BRISK、ORB或FREAK描述符图案中的一种，也可以是基于BRISK、ORB或FREAK描述符图案的。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。图像中的位置可以是图像中的关键点。对尺度空间数据进行采样可以包括：对尺度空间数据中代表位置在不同长度尺度下的各个部分进行分析，以确定针对每个经分析的部分的可能性的度量，所述可能性的度量代表特征在相应的长度尺度下的可能性确定所述空间数据中导致可能性的度量中的转折点的所述部分；根据所确定的部分，确定长度尺度，在该长度尺度下对尺度空间数据进行采样以确定所述样本集。相对较小的尺度空间表示可以根据所标识的长度尺度被置于相对较大的尺度空间表示内。相对较小的尺度空间表示可以包括描述符金字塔，并且相对较大的尺度空间表示可以包括图像金字塔。该方法可以包括在所标识的长度尺度下使用相对较小的尺度空间表示对尺度空间数据进行采样。该方法可以包括根据一个或多个位置标识或检测算法来标识图像中的位置。该方法可以包括标识尺度空间数据中与图像中所标识的位置相关联的位置和长度尺度中的至少一项。对尺度空间数据进行采样可以包括根据所标识的长度尺度对尺度空间数据进行采样。对尺度空间数据进行采样可以包括在尺度空间数据中与所标识的长度尺度相关联的级别处的数据进行采样。对尺度空间数据进行采样可以包括在尺度空间数据中与所标识的长度尺度以上和以下的长度尺度相关联的级别处的数据之间进行插值。尺度空间数据可以包括在不同长度尺度下进行滤波的数据。在不同长度尺度下滤波的尺度空间数据中的数据可以对应于要关于描述符图案中距描述符图案的中心不同径向距离被提取的经滤波样本。描述符图案可以包括围绕图像中的位置的至少一个环。所述至少一个环可以是圆、波浪圆和多边形中的一种。描述符图案可以包括多个环。多个环中的环可以是同心的。所确定的样本集可以存储在数组中，并且根据所确定的样本集生成特征描述符可以包括形成经修改数组。该方法可以包括：为图像中的位置确定旋转度量，所述旋转度量描述图像的取向与图像在该位置处的特性方向之间的角度；以及根据所确定的旋转度量来生成特征描述符。形成所述经修改数组可以包括将数组的至少一部分的元素移位该数组的相应部分中的多个位置，所述位置的数量取决于所确定的旋转度量。形成所述经修改数组可以包括在所确定的样本集中的两个或更多个样本之间进行插值。所确定的样本集中的两个或更多个样本可以从描述符图案的单个环中获得。形成所述经修改数组可以包括沿着所述两个或更多个样本所对应的环的一部分形状在所确定的样本集中的两个或更多个样本之间进行插值。所确定的样本集中的两个或更多个样本可以从描述符图案的多个环中获得。多个环中的两个环可以在描述符图案中相邻。所确定的样本集中的两个或更多个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。该方法可以包括一旦生成特征描述符就丢弃经修改数组。根据另一方面，提供了一种描述符生成系统，其用于为图像中的位置生成特征描述符，从而用于在分析图像时执行描述符匹配，所述描述符生成系统包括：特征描述符生成器，所述特征描述符生成器被配置为：通过使用采样单元对代表图像的尺度空间数据进行采样来确定表征图像中的位置的样本集，所述尺度空间数据包括代表图像在多个长度尺度下的数据；以及根据所确定的样本集生成特征描述符。代表图像的尺度空间数据可以包括图像在多个长度尺度下的预滤波表示。图像的预滤波表示可能已使用低通滤波器进行滤波。图像的预滤波表示可能已使用高斯滤波器和盒式滤波器中的一个或多个进行滤波。代表图像的尺度空间数据可以包括图像金字塔。该特征描述符生成器可以被配置为使用描述符图案对代表图像的尺度空间数据进行采样。描述符图案可以是BRISK、ORB或FREAK描述符图案中的一种，也可以是基于BRISK、ORB或FREAK描述符图案的。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。图像中的位置可以是图像中的关键点。该特征描述符生成器可以被配置为通过以下方式对尺度空间数据进行采样：对尺度空间数据中代表位置在不同长度尺度下的各个部分进行分析，以确定针对每个经分析的部分的可能性的度量，所述可能性的度量代表特征在相应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种描述符生成系统，所述描述符生成系统用于为图像中的位置生成特征描述符，从而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：获得代表所述图像的尺度空间数据，所述尺度空间数据包括所述图像在多个长度尺度下的预滤波表示；所述描述符生成系统具有特征描述符生成器，所述特征描述符生成器被配置为：根据所述特征描述符的描述符图案，通过使用采样单元对代表所述图像的所述尺度空间数据进行采样来确定表征图像中的位置的样本集，其中，所述描述符图案用于确定长度尺度，样本将在这些长度尺度下从所述图像的所述预滤波表示中被采样；并且根据所确定的样本集生成所述特征描述符。

【技术特征摘要】
2018.04.05 GB 1805695.21.一种描述符生成系统，所述描述符生成系统用于为图像中的位置生成特征描述符，从而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：获得代表所述图像的尺度空间数据，所述尺度空间数据包括所述图像在多个长度尺度下的预滤波表示；所述描述符生成系统具有特征描述符生成器，所述特征描述符生成器被配置为：根据所述特征描述符的描述符图案，通过使用采样单元对代表所述图像的所述尺度空间数据进行采样来确定表征图像中的位置的样本集，其中，所述描述符图案用于确定长度尺度，样本将在这些长度尺度下从所述图像的所述预滤波表示中被采样；并且根据所确定的样本集生成所述特征描述符。2.根据权利要求1所述的描述符生成系统，其中，所述特征描述符生成器还被配置为：如果所确定的长度尺度与所述图像的所述预滤波表示的所述长度尺度之一不匹配，则所述对所述尺度空间数据进行采样包括：在所述尺度空间数据中的与所确定的长度尺度以上和以下的长度尺度相关联的级别处的数据之间进行插值。3.根据权利要求1或2所述的描述符生成系统，其中，所述图像的所述预滤波表示已经使用低通滤波器、高斯滤波器和盒式滤波器中的一个或多个进行滤波。4.根据权利要求1或2所述的描述符生成系统，其中，所述图像中的位置为以下项中一个或多个：所述图像中的点；所述图像中的像素位置；以及所述图像中的关键点。5.根据权利要求1或2所述的描述符生成系统，其中，所述特征描述符生成器被配置为通过以下方式对所述尺度空间数据进行采样：对所述尺度空间数据中代表位置在不同长度尺度下的各个部分进行分析，以确定针对每个经分析的部分的可能性的度量，所述可能性的度量代表特征在相应的长度尺度下的可能性；确定所述尺度空间数据中导致所述可能性的度量中的转折点的部分；根据所确定的部分，确定长度尺度，在该长度尺度下对尺度空间数据进行采样以确定所述样本集。6.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：根据所标识的长度尺度，将相对较小的尺度空间表示置于相对较大的尺度空间表示内。7.根据权利要求6所述的描述符生成系统，其中，所述相对较小的尺度空间表示包括描述符金字塔，并且所述相对较大的尺度空间表示包括图像金字塔。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：根据一个或多个位置标识或检测算法来标识所述图像中的位置，并且其中，所述描述符生成系统被配置为：标识所述尺度空间数据中与所述图像中所标识的位置相关联的位置和长度尺度中的至少一项。9.根据权利要求8所述的描述符生成系统，其中，所述特征描述符生成器被配置为通过以下项中的一个或多个对所述尺度空间数据进行采样：根据所标识的长度尺度；在所述尺度空间数据中与所标识的长度尺度相关联的级别处；以及通过在所述尺度空间数据中与所标识的长度尺度以上和以下的长度尺度相关联的级别处的数据之间进行插值。10.根据权利要求1或2所述的描述符生成系统，其中，所述尺度空间数据中已经在不同长度尺度下滤波的数据对应...

【专利技术属性】
技术研发人员：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