基于线段集间的匹配度矩阵寻找最优匹配方案的改进方法组成比例

本发明专利技术涉及一种基于线段集间的匹配度矩阵寻找最优匹配方案的改进方法，包括以下步骤：(1)利用警戒阈值和潜在匹配关系为匹配度矩阵分块，每块矩阵中保存的是可能存在匹配关系的线段；(2)对步骤(1)中分块的匹配度矩阵中的每一块进行线段集匹配。本发明专利技术把一个全局的匹配度矩阵按照潜在匹配关系分块，从而把提取匹配关系分解为一系列子问题，使问题变得简单，降低了算法的复杂度。降低了算法的复杂度。降低了算法的复杂度。

【技术实现步骤摘要】
基于线段集间的匹配度矩阵寻找最优匹配方案的改进方法


[0001]本专利技术属于图像处理
，具体涉及一种基于线段集间的匹配度矩阵寻找最优匹配方案的改进方法。

技术介绍

[0002]为了根据线段的匹配度在两个线段集之间进行配对(以下将这个过程简称为线段集匹配)，在具体的线段集匹配过程之中，目前已知的方法主要分为两大类：第一类是筛选匹配，需要分为两步，首先从每组线段中根据一定的原则挑选出最好的几条线段，然后对这两个线段子集进行匹配；第二类是全局匹配，大体分为三步，第一步是全匹配计算，即计算两个线段集中每一对线段之间的匹配度，第二步是匹配度筛选，删除显著不匹配的线段对，第三步就是线段集匹配。仔细地说，匹配度的这两类计算方式其区别主要在匹配度计算的范围之上。全局匹配方式尝试遍历每种可能的匹配方式并从中挑出最好的匹配方式，尽管效果更好，但其实现难度很高，且资源消耗更大；而筛选匹配方式虽然可能不需要消耗那么大的资源，但为了能够减小消耗，这种方式需要首先挑选出最具有潜在匹配关系的线段对，从而会引入一个同样非常棘手的问题，即如何挑选潜在匹配线段对：如果挑出的线段对过多，那么对降低资源消耗这一目标而言无法提供太多助力；如果挑出的线段对过少，那么可能排除掉真正具有匹配关系的线段对，所以这种方式需要做一定的权衡，只可惜这种权衡往往依赖于经验，没有什么约定或惯例可循。
[0003]线段集匹配算法的输入条件是一个浮点型匹配度矩阵。在计算两个线段集的匹配度的过程中，每一对线段的匹配度都得到了一个等效距离，把这个等效距离作为矩阵元，矩阵的行和列分别对应两个集合中的全部线段，这就构成了线段集匹配算法的最主要的输入条件。
[0004]通过观察匹配度矩阵可以发现，尽管对每对线段都计算了等效距离，但并不是每对线段都具有匹配潜力，根据等效距离的性质，完全可以通过设定一个警戒阈值来剔除那些显著没有匹配潜力的线段对；另一方面，如果以潜在匹配对来传递潜在匹配关系，则一个潜在匹配线段对可能并不能拓展为全部线段对，这种关系更可能形成众多的子团块，团块内线段对之间存在潜在匹配关系，而团块间线段之间没有匹配潜力，也就是说这个矩阵可能能够被分块。而现有的算法要么根本不考虑使用匹配度矩阵，要么忽略了这个可以优化算法的切入点。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种基于线段集间的匹配度矩阵寻找最优匹配方案的改进方法，把一个全局的匹配度矩阵按照潜在匹配关系分块，从而把提取匹配关系分解为一系列子问题，使问题变得简单，降低了算法的复杂度。
[0006]为解决以上技术问题，本专利技术采取的一种技术方案是：
[0007]一种基于线段集间的匹配度矩阵寻找最优匹配方案的改进方法，包括以下步骤：
[0008](1)利用警戒阈值和潜在匹配关系为匹配度矩阵分块，每块矩阵中保存的是可能存在匹配关系的线段；
[0009](2)对步骤(1)中分块的匹配度矩阵中的每一块进行线段集匹配；
[0010]步骤(1)具体包括如下步骤：(1.1)输入两个数据集合：待匹配线段集合和被匹配线段集合，匹配的过程中划分了一个个块，记为BlockMarks，初始值为0；
[0011](1.2)在警戒阈值起效之后，从一个被匹配线段开始，对所有的被匹配线段进行循环，对每一条被匹配线段，和当期的BlockMarks值，做一次匹配算法，如果匹配成功，BlockMarks递增，不成功的话，继续下一条被匹配线段，直至结束。
[0012]优选地，步骤(1.2)中的匹配算法具体为：
[0013](1.2a)输入被匹配线段和当期的BlockMarks值；
[0014](1.2b)每一个被匹配线段都有标记，记录它是否被匹配算法处理过，如果该被匹配线段已经被处理过，此处对其不再进行处理；
[0015](1.2c)如果该被匹配线段没有被处理过，则遍历待匹配线段集合，将所有与该被匹配线段有潜在匹配关系的待匹配线段，放入BlockMarks中的待匹配线段集合；
[0016](1.2d)如果BlockMarks中的待匹配线段集合是空的，不进行处理；
[0017](1.2e)如果BlockMarks中的待匹配线段集合不是空的，就把其中的所有待匹配线段和输入的被匹配线段集合两两检查是否有潜在匹配关系，把有潜在匹配关系的被匹配线段放入BlockMarks中的被匹配线段集合，把输入的被匹配线段标记为“已处理”。
[0018]由于以上技术方案的采用，本专利技术与现有技术相比具有如下优点：
[0019]本专利技术把一个全局的匹配度矩阵按照潜在匹配关系分块，分出每一块中都包含有被匹配线段的序号集合和待匹配线段的序号集合，从而把提取匹配关系这个问题分解为一系列子问题，而且更重要的是子问题之间是相互独立的，使问题变得简单；每个子问题对应着原匹配度矩阵的一个子矩阵，降低了算法的复杂度；本专利技术针对的是采用动态规划策略而设计的匹配算法，这种策略尝试遍历每种可能的匹配方式并从中挑出最好的匹配方式，尽管其实现难度高，但却提供对浮点匹配度的支持且匹配效果好。
附图说明
[0020]图1为本专利技术与联通图之间的联系示意图；
[0021]图2为本专利技术与联通图之间的区别示意图；
具体实施方式
[0022]以下结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。
[0023]本专利技术针对的是全局匹配方式。
[0024]本专利技术一种基于线段集间的匹配度矩阵寻找最优匹配方案的改进方法，包括以下步骤：
[0025](1)利用警戒阈值和潜在匹配关系为匹配度矩阵分块，每块矩阵中保存的是可能存在匹配关系的线段；
[0026](2)对步骤(1)中分块的匹配度矩阵中的每一块进行线段集匹配。
[0027]步骤(1)具体包括如下步骤：(1.1)输入两个数据集合：待匹配线段集合和被匹配
线段集合，匹配的过程中划分了一个个块，记为BlockMarks，初始值为0；
[0028](1.2)在警戒阈值起效之后，从一个被匹配线段开始，对所有的被匹配线段进行循环，对每一条被匹配线段，和当期的BlockMarks值，做一次匹配算法，如果匹配成功，BlockMarks递增，不成功的话，继续下一条被匹配线段，直至结束。
[0029]需要说明的是，本全局匹配方式的创新点在于第一步，而第二步就是在分块矩阵中的每一块中进行正常的全局匹配，其中的方法就是正常的全局匹配方法，不再赘述。
[0030]矩阵分块是本专利技术的第一步，它和联通图检测有类似之处，即在警戒阈值起效之后，从一个潜在匹配对(即某个通过警戒阈值的矩阵元)开始，寻找其相邻的潜在匹配对。但其和联通图检测的不同之处在于通过潜在匹配对可能把不相邻的矩阵元连接在一起，所以这里分块后的结果可能涉及不相连的矩阵行和矩阵列。如附图1和附图2所示，其中行和列分别代表两个线段集合的元素的序号，黑点代表潜在匹配关系，而相同颜色表示由潜在匹配关系所构建起来的分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于线段集间的匹配度矩阵寻找最优匹配方案的改进方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)利用警戒阈值和潜在匹配关系为匹配度矩阵分块，每块矩阵中保存的是可能存在匹配关系的线段；(2)对步骤(1)中分块的匹配度矩阵中的每一块进行线段集匹配；所述步骤(1)具体包括如下步骤：(1.1)输入两个数据集合：待匹配线段集合和被匹配线段集合，匹配的过程中划分了一个个块，记为BlockMarks，初始值为0；(1.2)在警戒阈值起效之后，从一个被匹配线段开始，对所有的被匹配线段进行循环，对每一条被匹配线段，和当期的BlockMarks值，做一次匹配算法，如果匹配成功，BlockMarks递增，不成功的话，继续下一条被匹配线段，直至结束。2.根据权利要求1所述的基于线段集间的匹配度矩阵寻找最优匹配方案的改进方法，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张二阳，翟冬灵，
申请(专利权)人：苏州寻迹智行机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：