一种图像骨架节点特征描述符获取方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种图像骨架节点特征描述符获取方法及装置。其中方法包括步骤S1，提取输入图像的骨架线，获得主要色块骨架线像素点和次要色块骨架线像素点；S2，提取骨架线的笔画线段的笔画线型；S3，确定骨架线的笔画线段的节点数据，节点包括：端点、折点；S4，对节点数据进行编码，按照预设的节点排列顺序规则对节点编码进行排序组合，将排序组合的结果作为图像骨架节点特征描述符。装置包括获取模块、提取模块、确定模块、生成模块。该方法及装置可有效克服使用传统方法提取图像骨架线易导致相同或近似的图像的图像共同性特征描述错误、文字图像骨架线笔划与文字本身的笔划不对应、相同文字图像检索时造成图像骨架特征匹配困难的问题。

An image skeleton node feature descriptor acquisition method and device

【技术实现步骤摘要】
一种图像骨架节点特征描述符获取方法及装置
本专利技术涉及图像识别领域，特别涉及一种图像骨架节点特征描述符获取方法及装置。
技术介绍
图像骨架是对物体形状特征的一种简化描述方式，正确获得图像骨架特征在图像识别技术应用方面具有重要意义。简洁准确的图像骨架能够突出图像所描述的物体的整体结构，反映物体的形状构成信息，因而在数字图像分析中具有重要的地位，图像骨架提取是进行图像识别、线条类图像目标分析的重要手段。骨架线现有的提取方法有很多，但主要有迭代和非迭代两大类。在迭代算法中，又分为并行迭代和顺序迭代两种。这两种方法都是对二值图像操作的，基本思想都是从目标外围往目标中心，利用以待检测像素为中心3*3像素窗口的特征，对目标不断腐蚀细化，直至腐蚀到不能再腐蚀（单层像素宽度），就得到了图像的骨架。虽然图像骨架可以有效描述图像的稳定特征，消除多种因素造成的图像轮廓失真影响，但明显存在如下局限或缺陷：1）、在文字类图像的骨架提取时，同一文字不同的字体所提取出的骨架线存在差异，以使相同文字的图像骨架特征不同，在相同文字图像检索时造成图像骨架特征匹配困难。2）、传统方法提取的文字图像骨架线笔划与文字本身的笔划不对应，导致骨架线失真。3）、使用传统方法提取图像骨架线，即使视觉认为相同或近似的图像，也很难使图像骨架线重合，导致相同或近似的图像的图像共同性特征描述错误。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本专利技术的目的在于提供一种图像骨架节点特征描述符获取方法及装置。为了达到上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种图像骨架节点特征描述符获取方法，包括步骤：S1，提取输入图像的骨架线，获得主要色块骨架线像素点和次要色块骨架线像素点；S2，提取骨架线的笔画线段的笔画线型；S3，确定骨架线的笔画线段的节点数据，节点包括：端点、折点；S4，对节点数据进行编码，按照预设的节点排列顺序规则对节点编码进行排序组合，将排序组合的结果作为图像骨架节点特征描述符。所述的图像骨架节点特征描述符获取方法中，步骤S1包括步骤：S11，提取输入图像色块连通域多方向色段线和轮廓线；S12，在方向对上提取色块连通域色段线的中点，将色段线的中点连线中较长的线段作为色块骨架线；S13,提取色块骨架线的线长、端点、交折点和小值中轮线，对输入图像的类型进行识别；S14，对色块骨架线上的像素点进行分类，获取主要色块骨架线像素点和次要色块骨架线像素点，将主要色块骨架线像素点的集合作为文字图像的骨架线，将主要和次要色块骨架线像素点的集合作为非文字图像的骨架线。所述的图像骨架节点特征描述符获取方法中，步骤S2包括步骤：S201，对骨架线进行定位处理，获取正位后图像骨架线；S202，对骨架线进行笔画线段划分；S203，确定笔画线段的标准偏差；S204，对骨架线的笔画线段进行笔画线型划分，获取该笔画线段的笔画线型。所述的图像骨架节点特征描述符获取方法中，步骤S201中，对骨架线进行定位处理的方法包括：旋转修正后图像骨架线，获取各种角度下修正后图像骨架线的有效区域大小尺寸，选择旋转角度最小且有效区域大小尺寸为最小状态时的图像骨架线作为正位后图像骨架线，其中，所述的图像骨架线的有效区域是指由图像骨架线的外接矩形所围成的内部区域。所述的图像骨架节点特征描述符获取方法中，步骤S202中，对骨架线进行笔画线段划分的方法包括：根据步骤S13得到的色块骨架线的端点、交折点，将每一端点与其相邻的端点或交折点的色块骨架线的像素点连线划分为笔画线段。所述的图像骨架节点特征描述符获取方法中，步骤S203中，所述笔画线段的标准偏差包括骨架线的笔画线段的像素点的x坐标值的标准偏差和y坐标值的标准偏差，确定笔画线段的标准偏差的方法包括：按下式计算正位后图像骨架线上每骨架线的笔画线段像素点的x坐标值的标准偏差和y坐标值的标准偏差:，其中，表示骨架线线段像素点的x坐标值的标准偏差，表示骨架线线段像素点的y坐标值的标准偏差，xi表示骨架线线段上第i个像素点的x坐标值，yi表示骨架线线段上第i个像素点的y坐标值，n表示骨架线线段上全部像素点的个数，表示骨架线线段全部像素点的平均x坐标值，表示骨架线线段全部像素点的平均y坐标值。所述的图像骨架节点特征描述符获取方法中，步骤S204中，按如下规则对骨架线的笔画线段进行笔画线型划分，获取该笔画线段的笔画线型：1）当骨架线线段上像素点的y坐标值的标准偏差小于或等于预设的第一标准偏差阈值时，该正位后图像骨架线线段的笔画线型确认为横骨架线线段；2）当骨架线线段上像素点的x坐标值的标准偏差小于或等于预设的第二标准偏差阈值时，该正位后图像骨架线线段的笔画线型确认为竖骨架线线段；3）当骨架线线段上像素点的x坐标值的标准偏差大于预设的第二标准偏差阈值，或当骨架线线段上像素点的y坐标值的标准偏差大于预设的第一标准偏差阈值标准偏差阈值时，若该骨架线线段的端点的y轴坐标最大值的像素点处在该线段右侧，则将该骨架线线段的笔画线型确认为撇骨架线线段；4）当骨架线线段上像素点的x坐标值的标准偏差大于预设的第二标准偏差阈值，或当骨架线线段上像素点的y坐标值的标准偏差大于预设的第一标准偏差阈值时，若该骨架线线段的端点的y轴坐标最大值的像素点处在该线段左侧，则将该骨架线线段的笔画线型确认为捺骨架线线段。所述的图像骨架节点特征描述符获取方法中，步骤S3中，按预设的确认规则对节点进行分类；把端点分为横起点、横止点、竖起点、竖止点、撇起点、撇止点、捺起点或捺止点；把折点分为横竖交点、横撇交点、横捺交点、竖撇交点、竖捺交点、撇捺交点或多线交点。所述的图像骨架节点特征描述符获取方法中，所述预设的确认规则包括：1）将笔画线型为横骨架线线段上x坐标值最小的像素点确认为该横骨架线线段的起始端点，当在横骨架线线段上的像素点仅为该横骨架线线段的起始端点且与其他骨架线线段不相交时，将该像素点最终确认为横起点；2）将笔画线型为横骨架线线段上x坐标值最大的像素点确认为该横骨架线线段的终止端点，当在横骨架线线段上的像素点仅为该横骨架线线段的终止端点且与其他骨架线线段不相交时，将该像素点最终确认为横止点；3）将笔画线型为竖骨架线线段上y坐标值最大的像素点确认为该竖骨架线线段的起始端点，当在竖骨架线线段上的像素点仅为该竖骨架线线段的起始端点且与其他骨架线线段不相交时，将该像素点最终确认为竖起点；4）将笔画线型为竖骨架线线段上y坐标值最小的像素点确认为该竖骨架线线段的终止端点，当在竖骨架线线段上的像素点仅为该竖骨架线线段的终止端点且与其他骨架线线段不相交时，将该像素点最终确认为竖止点；5）将笔画线型为撇骨架线线段上y坐标值最大的像素点确认为该撇骨架线线段的起始端点，当在撇骨架线线段上的像素点仅为该撇骨架线线段的起始端点且与其他骨架线线段不相交时，将该像素点最本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图像骨架节点特征描述符获取方法，其特征在于，包括步骤：/nS1，提取输入图像的骨架线，获得主要色块骨架线像素点和次要色块骨架线像素点；/nS2，提取骨架线的笔画线段的笔画线型；/nS3，确定骨架线的笔画线段的节点数据，节点包括：端点、折点；/nS4，对节点数据进行编码，按照预设的节点排列顺序规则对节点编码进行排序组合，将排序组合的结果作为图像骨架节点特征描述符。/n

【技术特征摘要】
1.一种图像骨架节点特征描述符获取方法，其特征在于，包括步骤：
S1，提取输入图像的骨架线，获得主要色块骨架线像素点和次要色块骨架线像素点；
S2，提取骨架线的笔画线段的笔画线型；
S3，确定骨架线的笔画线段的节点数据，节点包括：端点、折点；
S4，对节点数据进行编码，按照预设的节点排列顺序规则对节点编码进行排序组合，将排序组合的结果作为图像骨架节点特征描述符。


2.根据权利要求1所述的图像骨架节点特征描述符获取方法，其特征在于，步骤S1包括步骤：
S11，提取输入图像色块连通域多方向色段线和轮廓线；
S12，在方向对上提取色块连通域色段线的中点，将色段线的中点连线中较长的线段作为色块骨架线；
S13,提取色块骨架线的线长、端点、交折点和小值中轮线，对输入图像的类型进行识别；
S14，对色块骨架线上的像素点进行分类，获取主要色块骨架线像素点和次要色块骨架线像素点，将主要色块骨架线像素点的集合作为文字图像的骨架线，将主要和次要色块骨架线像素点的集合作为非文字图像的骨架线。


3.根据权利要求2所述的图像骨架节点特征描述符获取方法，其特征在于，步骤S2包括步骤：
S201，对骨架线进行定位处理，获取正位后图像骨架线；
S202，对骨架线进行笔画线段划分；
S203，确定笔画线段的标准偏差；
S204，对骨架线的笔画线段进行笔画线型划分，获取该笔画线段的笔画线型。


4.根据权利要求3所述的图像骨架节点特征描述符获取方法，其特征在于，步骤S201中，对骨架线进行定位处理的方法包括：旋转修正后图像骨架线，获取各种角度下修正后图像骨架线的有效区域大小尺寸，选择旋转角度最小且有效区域大小尺寸为最小状态时的图像骨架线作为正位后图像骨架线，其中，所述的图像骨架线的有效区域是指由图像骨架线的外接矩形所围成的内部区域。


5.根据权利要求3所述的图像骨架节点特征描述符获取方法，其特征在于，步骤S202中，对骨架线进行笔画线段划分的方法包括：根据步骤S13得到的色块骨架线的端点、交折点，将每一端点与其相邻的端点或交折点的色块骨架线的像素点连线划分为笔画线段。


6.根据权利要求3所述的图像骨架节点特征描述符获取方法，其特征在于，步骤S203中，所述笔画线段的标准偏差包括骨架线的笔画线段的像素点的x坐标值的标准偏差和y坐标值的标准偏差，确定笔画线段的标准偏差的方法包括：
按下式计算正位后图像骨架线上每骨架线的笔画线段像素点的x坐标值的标准偏差和y坐标值的标准偏差:

，
其中，表示骨架线线段像素点的x坐标值的标准偏差，表示骨架线线段像素点的y坐标值的标准偏差，xi表示骨架线线段上第i个像素点的x坐标值，yi表示骨架线线段上第i个像素点的y坐标值，n表示骨架线线段上全部像素点的个数，表示骨架线线段全部像素点的平均x坐标值，表示骨架线线段全部像素点的平均y坐标值。


7.根据权利要求3所述的图像骨架节点特征描述符获取方法，其特征在于，步骤S204中，按如下规则对骨架线的笔画线段进行笔画线型划分，获取该笔画线段的笔画线型：
1）当骨架线线段上像素点的y坐标值的标准偏差小于或等于预设的第一标准偏差阈值时，该正位后图像骨架线线段的笔画线型确认为横骨架线线段；
2）当骨架线线段上像素点的x坐标值的标准偏差小于或等于预设的第二标准偏差阈值时，该正位后图像骨架线线段的笔画线型确认为竖骨架线线段；
3）当骨架线线段上像素点的x坐标值的标准偏差大于预设的第二标准偏差阈值，或当骨架线线段上像素点的y坐标值的标准偏差大于预设的第一标准偏差阈值标准偏差阈值时，若该骨架线线段的端点的y轴坐标最大值的像素点处在该线段右侧，则将该骨架线线段的笔画线型确认为撇骨架线线段；
4）当骨架线线段上像素点的x坐标值的标准偏差大于预设的第二标准偏差阈值，或当骨架线线段上像素点的y坐标值的标准偏差大于预设的第一标准偏差阈值时，若该骨架线线段的端点的y轴坐标最大值的像素点处在该线段左侧，则将该骨架线线段的笔画线型确认为捺骨架线线段。


8.根据权利要求1所述的图像骨架节点特征描述符获取方法，其特征在于，步骤S3中，按预设的确认规则对节点进行分类；把端点分为横起点、横止点、竖起点、竖止点、撇起点、撇止点、捺起点或捺止点；把折点分为横竖交点、横撇交点、横捺交点、竖撇交点、竖捺交点、撇捺交点或多线交点。


9.根据权利要求8所述的图像骨架节点特征描述符获取方法，其特征在于，所述预设的确认...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐庆，
申请(专利权)人：徐庆，佛山市国方识别科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44