在图像尺度空间的多个层级上产生用于图像中的点的局部特征描述符。逐渐使所述图像平滑以获得多个尺度空间。可将点识别为来自所述多个尺度空间的第一尺度空间内的关注点。针对所述多个尺度空间中的每一者获得多个图像导数。针对所述多个尺度空间中的每一尺度空间(从所述多个图像导数)获得多个定向图。接着使所述多个定向图中的每一者平滑(例如，卷积)以获得对应多个经平滑定向图。因此，可通过稀疏地对对应于来自所述多个尺度空间的两个或两个以上尺度空间的多个经平滑定向图进行取样来产生所述点的局部特征描述符。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一个特征涉及计算机视觉，且更明确地说，涉及用于改进图像的辨别与检索性能、处理和/或压缩的方法和技术。
技术介绍
各种应用可受益于具有能够识别视觉表示(例如，图像或图片)中的对象的机器或处理器。计算机视觉领域试图提供准许识别图像中的对象或特征的技术和/或算法，其中对象或特征可由识别一个或一个以上点(例如，所有像素点、所关注的关键点等)的描述符表征。这些技术和/或算法通常还应用于脸部辨别、对象检测、图像匹配、3维结构构造、立体对应和/或运动跟踪，以及其他应用。通常，对象或特征辨别可涉及识别图像中的关注点，以用于特征识别、图像检索和/或对象辨别的目的。优选的是，可选择和/或处理所述点，使得其不因图像尺度改变和/或旋转而变化，且在实质范围的失真、视点改变和/或噪声和照度变化上提供稳健匹配。另外，为了更好地适合例如图像检索和对象辨别等任务，特征描述符可优选在单个特征可对照来自多个目标图像的特征的较大数据库以高概率正确匹配的意义上与众不同。举例来说，可使用高斯金字塔(Gaussian Pyramid)定位关注点来执行局部图像计算。使用若干计算机视觉算法(例如SIFT(尺度不变特征变换)来计算此些点，且接着继续提取其周围的局部化特征，作为检测场景中的特定对象或基于其特征对所查询对象进行分类的初始步骤。在检测到且定位图像中的一个或一个以上点之后，可通过使用各种描述符来识别或描述所述点。举例来说，描述符可表示图像中的内容的视觉特征，例如形状、色彩、纹理、旋转和/或运动，以及其它图像特性。描述符可表示点以及所述点周围的局部邻域。描述提取的目的是获得点周围的局部信息的稳健、无噪声表示。使对应于所述点且由所述描述符表示的个别特征与来自已知对象的特征的数据库匹配。因此，可将对应性搜索系统分为三个模块点检测器、特征描述符和对应性定位符。在这三个逻辑模块中，描述符的构造复杂性和维度对特征匹配系统的性能具有直接且显著的影响。此些特征描述符在实时对象辨别、增强现实、3D重构、全景图拼接、机器人映射、视频跟踪和类似任务中越来越多地找到应用。依据应用，特征描述符(或均等物)的传输和/或存储可限制对象检测的计算速度和/或图像数据库的大小。在移动装置(例如，相机电话、移动电话等)或分布式相机网络的上下文中，可在节点之间的描述符提取中花费相当多的通信和处理资源。描述符提取的计算集约过程趋向于阻碍其对资源受限装置(例如移动电话)的应用或使应用变得复杂。已提出多种描述符，其各自具有不同优点。尺度不变特征变换(SIFT)打开与点的邻域中的(像素梯度的)支配定向对准且大小与检测到的点的尺度等级成比例的正方形贴片。此区中的梯度值在总结在一小区中，每一小区中具有多个仓定向直方图。Daisy描述符已展 示比密集匹配和贴片对应性问题中的SIFT好且快的匹配性能。Daisy描述符优于SIFT描述符的一个重要优点是在构造Daisy描述符时，经定向的导数的空间装仓代表不同分辨率。更具体地说，空间仓大小对于位于较远离所述点的仓来说较大(即，较粗糙)。使用不同分辨率使得Daisy描述符对旋转和尺度改变更稳健。然而，计算快速空间装仓Daisy描述符要求额外存储器为每一图像导数建立三个尺度的尺度空间。Daisy描述符算法的另一重要限制是存储所需的额外存储器(相对于SIFT)。举例来说，八(8)个经定向导数中的每一者需要三(3)个尺度等级。当使用Daisy描述符时，总的额外存储器针对MxN图像为24xMxN个字节(即，假定一个字节动态范围用于一个经平滑像素)。存储器复杂性对于具有S个尺度等级的尺度空间进一步增加到24xMxNxS。这限制了尺度不变Daisy描述符(即尺度空间中的Daisy描述符)的提取。因此，需要减少产生Daisy描述符且/或将Daisy描述符存储在尺度空间中所需的存储器的量的方法。
技术实现思路
以下内容呈现一个或一个以上实施例的简化概述，以便提供对一些实施例的基本理解。此概述并非所有预期实施例的广泛综述，且无意识别所有实施例的关键或重要元素，也无意划定任何或所有实施例的范围。此概述的唯一目的是以简化形式呈现一个或一个以上实施例的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。本专利技术提供一种用于产生图像的局部特征描述符的方法。逐渐使所述图像光滑以获得多个尺度空间。从图像的所述多个尺度空间识别第一尺度空间内的点。接着获得所述多个尺度空间中的每一者的多个图像导数，其中从对应图像导数的非负值获得所述多个定向图中的每一者。接着获得所述多个尺度空间中的每一尺度空间的多个定向图。每一尺度空间的所述多个定向图可包含针对多个不同定向的定向图。每一定向图可分解为单个对应的经平滑定向图。使所述多个定向图中的每一者平滑以获得对应的多个经平滑定向图。所述多个经平滑定向图内的定向图的平滑可与定向图的尺度空间等级成比例。接着通过稀疏地取样对应于来自多个尺度空间的两个或两个以上尺度空间的多个经平滑定向图来产生或获得所述点的局部特征描述符。举例来说，局部特征描述符可具有由分布于点的中心上的取样点的空间汇集界定的内核汇集配置。在一些例子中，局部特征描述符可包含从来自所述多个经平滑定向图的稀疏取样的所定向梯度建立的多个直方图。在一个实例中，点可为来自多个尺度空间内的位置子集的取样点。举例来说，可基于对象的预期模式来选择位置子集。在另一实例中，可基于图像内的所识别关键点来选择位置子集，其中关键点是已被识别为对成像条件的变化稳健的点。在一个实例中，所述两个或两个以上尺度空间包含所述第一尺度空间以及分辨率低于所述第一尺度空间的一个或一个以上额外尺度空间。举例来说，稀疏地取样多个经平滑定向图可包含(a)取样第一经平滑定向图上的第一多个点，所述第一多个点布置在与所述点的位置同心的第一环中；(b)取样第二经平滑定向图上的第二多个点，所述第二多个点布置在与所述点的位置同心的第二环中，所述第二经平滑定向图对应于分辨率低于第一尺度空间的第二尺度空间；和/或(c)取样第三经平滑定向图上的第三多个点，所述第三多个点布置在与所述点的位置同心的第三环中，所述第三经平滑定向图对应于分辨率低于第一尺度空间的第三尺度空间。在一个实例中，第二环可具有大于第一环的第一半径的第二半径，且第三环可具有大于第二环的第二 半径的第三半径。根据一个方面，可使用同一平滑系数来平滑多个定向图，第一尺度空间可为两个或两个以上尺度空间中的一者，且第二尺度空间可经选择以实现相对于第一尺度空间的所要平滑。提供用于产生图像的局部特征描述符的图像处理装置。所述图像处理装置可包含输入接口 /装置、存储装置和/或处理电路。所述输入接口可用以或适于获得、步骤和/或接收图像。存储装置可用以存储一个或一个以上图像的局部特征描述符。处理电路耦合到输入接口和存储装置，且可适于执行操作且/或包含一个或一个以上电路以(a)逐渐使所述图像光滑以获得多个尺度空间，(b)识别来自所述多个尺度空间的第一尺度空间内的点，(C)获得所述多个尺度空间中的每一者的多个图像导数。(d)获得所述多个尺度空间中的每一尺度空间的多个定向图，其中从对应图像导数的非负值获得所述多个定向图中的每一者，(e)使所述多个定向图中的每一者平滑以获得对应的多个经平滑定向图，和/或(f)稀疏地取样对应于来本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：奥努尔·哈姆西奇，约翰·H·洪，尤里·列兹尼克，桑迪普·瓦达迪，重·李，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。