用于视觉搜索的图像拓扑编码制造技术

一种用于处理图像的方法和设备，其基于第一数目的点的拓扑信息，从所述图像的第一数目的点中生成所述图像的第一数目维数的第一矢量，并且在生成所述图像时，所述图像的所述第一矢量的旋转度与尺度不变。所述第一数目的点可以是所述图像的一组旋转度与尺度不变的特征点的位置，并且所生成的第一矢量可以是从所述图像的所述第一数目的点中生成的成对距离矩阵的图谱。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于视觉搜索的图像拓扑编码本专利技术要求2011年12月29日递交的专利技术名称为“用于视觉搜索的图像拓扑编码(Image Topological Coding for Visual Search)” 的第 13/340，398 号美国非临时申请案的在先申请优先权，并且要求2011年7月11日递交的专利技术名称为“采用图形频谱分析的拓扑编码和验证(Topological Coding and Verification with Graph SpectralAnalysis)”的第61/506，612号美国临时申请案的在先申请优先权，这两个在先申请的内容以全文引入的方式并入本文本中。
本专利技术大体涉及图像处理，且确切地说，涉及可以在视觉搜索中应用的提供用于图像的点集的拓扑编码的实例实施例。
技术介绍
现代的移动电话、手机、平板电脑、移动终端、移动装置或用户设备已发展为强大的图像和视频处理装置，该图像和视频处理装置配备有高分辨率相机、彩色显示器和硬件加速图形。随着像android、iPhone等的移动装置迅速发展,基于移动的多媒体视觉服务正经历着深刻的变革和发展。移动视觉搜索服务的应用场景可以是基于位置的服务、徽标搜索等等，其中从移动装置中发送的一个图像或多媒体与存储在数据库或图像存储库中的另一图像或多媒体相匹配。移动视觉搜索系统的第一推广应用包括谷歌的Goggles、诺基亚的Point and Find、Kooaba和 Snaptell。移动装置通过无线网络而发送的图像查询通常在计算上开销很大，需要相当高的通信成本，而且无法支持实时操作。在受欢迎的应用中，其中移动装置捕获某些对象的图片，并在无线网络上将这一图片作为查询来发送以搜索较大的存储库，降低比特率同时保持匹配准确度是在MPEG下进行标准化努力所面临的主要问题和主要焦点。出于视觉搜索的目的，视觉描述符或图像描述符可以代替图像用作查询。然而，对于移动装置来说，视觉描述符通常还是非常大的，这是因为它们由数百个尺度与旋转度不变的特征点及其位置组成。尺度不变特征变换(SIFT)的一个实例特征点由具有2048个位的128维组成。快速鲁棒特征(SURF)的另一实例特征点由具有1024个位的64维组成。减小特征点的大小可能损害视觉搜索服务的搜索性能以及匹配准确度。图像的点集而非完整图像可以由移动装置发送以搜索图像存储库。可以在发送用于视觉搜索的图像的特征点的同时发送点集，或者单独发送点集。因此点集除了可以用于搜索特征点之外，还可以用于在视觉搜索中对图像进行搜索和匹配。
技术实现思路
随着互联网中视觉内容存储库的飞速发展，可以在无线链路上支持通过捕获进行的查询的视觉搜索方案在多种应用中都存在着很大的吸引力。在本专利技术中，公开了一种视觉搜索系统，所述系统可以操纵图像的点集，从而生成用于表示所述图像的拓扑编码矢量，所述矢量可以用于对图像进行搜索和识别。图像点集的拓扑编码矢量较小，从而可以促进对图像进行有效的搜索和识别。拓扑编码矢量在生成图像时旋转度与尺度也是不变的。根据一项实例实施例，提供了一种用于处理图像的方法。所述方法基于第一数目的点的拓扑信息，从图像的第一数目的点中生成了图像的第一数目维数的第一矢量，并且在生成图像时，图像的第一矢量的旋转度与尺度不变。第一数目的点可以是图像的一组旋转度与尺度不变的特征点的位置，并且生成的第一矢量可以是从图像的第一数目的点中生成的成对距离矩阵的图谱。另外，图谱作为图的拉普拉斯矩阵L=S-W的本征值eigenvalue (L)进行计算,其中S是具有项*5*，* =^wj.k的对角矩阵，η是第一数目的点，而W是由m，/;定义的关联矩阵，I |XrXk| I是第一数目的点中的第一点\与第二点Xk之间的距离。根据一项实例实施例，提供了一种用于处理图像的方法。所述方法从图像的第一数目的点中生成了图像的第一数目维数的第一矢量。所述方法可以进一步通过压缩方法对第一数目维数的第一矢量进行压缩，以生成第二数目维数的第二矢量。例如，所述压缩方法可以是离散余弦变换(DCT)。根据一项实例实施例，提供了一种用于处理图像的方法。所述方法从图像的第一数目的点中生成了图像的第一数目维数的第一矢量。当图像的第一矢量与额外图像的第二矢量之间的距离小于阈值时，所述方法可以进一步对图像和额外图像进行匹配，其中额外图像的第二数目维数的第二矢量是基于第二数目的点的拓扑信息从额外图像的第二数目的点中生成的，并且额外图像的第二矢量在生成额外图像时旋转度与尺度不变。根据一些实施例，所述阈值可以从含有额外图像的图像存储库中生成，所述第一数目等于所述第二数目。所述方法可以用于视觉搜索中，从而将图像与存储在图像存储库中的额外图像进行匹配。根据一项实例实施例，提供了一种用于处理图像的设备。所述设备包括:接收器，其用于接收图像的第一数目的点；以及拓扑编码单元，其位于无线系统的用户设备或基站中。所述拓扑编码单元可以用于基于第一数目的点的拓扑信息，从图像的第一数目的点中生成图像的第一数目维数的第一矢量，并且在生成图像时，图像的第一矢量的旋转度与尺度不变。所述第一数目的点可以是一组旋转度与尺度不变的特征点的位置。所述第一矢量可以是从图像的第一数目的点中生成的成对距离矩阵的图谱。根据一些实施例，图谱作为 η图的拉普拉斯矩阵L=S-W的本征值eigenvalue (L)进行计算，其中S是具有项J-=I的对角矩阵，η是第一数目的点，而W是由n,A yHM11定义的关联矩阵，I X.-XJ I是第一数目的点中的第一点&与第二点Xk之间的距离。所述设备可以进一步包括压缩单元，所述压缩单元用于通过压缩方法对第一数目维数的第一矢量进行压缩，以生成第二数目维数的第二矢量，例如，可以使用离散余弦变换(DCT)压缩方法。根据一项实例实施例，提供了一种用于处理图像的设备。所述设备可以包括:接收器，其用于接收基于第一图像的第一数目的点的拓扑信息生成的第一拓扑编码矢量，其中第一图像的第一拓扑编码矢量在生成第一图像时旋转度与尺度不变；以及搜索单元，其用于在第一拓扑编码矢量与第二拓扑编码矢量之间的距离小于阈值时，将第一图像的第一拓扑编码矢量与基于第二图像的第二数目的点的拓扑信息生成的第二拓扑编码矢量进行匹配，其中所述第二图像的第二拓扑编码矢量在生成第二图像时旋转度与尺度不变，所述第二图像存储在图像存储库中，并且所述阈值是由关于图像存储库的信息确定的。根据一些实施例，第一数目的点是第一图像的第一组旋转度与尺度不变的特征点的位置；第二数目的点是第二图像的第二组旋转度与尺度不变的特征点的位置；第一拓扑编码矢量是从第一图像的第一数目的点中生成的成对距离矩阵的图谱；并且第二拓扑编码矢量是从第二图像的第二数目的点中生成的成对距离矩阵的图谱。另外，第二拓扑编码矢量是在搜索单元要将第一拓扑编码矢量与第二拓扑编码矢量进行匹配时，由装置从第二图像的第二数目的点中生成的，或者第二拓扑编码矢量是在搜索单元要将第一拓扑编码矢量与第二拓扑编码矢量进行匹配之前，由装置从第二图像的第二数目的点中生成的。【附图说明】为了更完整地理解本专利技术及其优点，现在参考以下结合附图进行的描述，其中:图1 (a)和图1 (b)描绘了具有移动装置的内容分布本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于处理图像的方法，所述方法包括：基于第一数目的点的拓扑信息，从所述图像的第一数目的点中生成所述图像的第一数目维数的第一矢量，并且在生成所述图像时，所述图像的所述第一矢量的旋转度与尺度不变。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.07.11 US 61/506,612;2011.12.29 US 13/340,3981.一种用于处理图像的方法，所述方法包括: 基于第一数目的点的拓扑信息，从所述图像的第一数目的点中生成所述图像的第一数目维数的第一矢量，并且在生成所述图像时，所述图像的所述第一矢量的旋转度与尺度不变。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一数目的点是所述图像的一组旋转度与尺度不变的特征点的位置。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一矢量是从所述图像的所述第一数目的点中生成的成对距离矩阵的图谱。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述图谱作为图的拉普拉斯矩阵L=S-W的本征值eigenvalue (L)进行计算，其中S是具有项. 5.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括: 通过压缩方法对所述第一数目维数的所述第一矢量进行压缩，以生成第二数目维数的第二矢量。6.根据权利要求5所述的方法，其中所述压缩方法是离散余弦变换(DCT)。7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括: 当所述图像的所述第一矢量与额外图像的第二矢量之间的距离小于阈值时，对所述图像和额外图像进行匹配， 其中基于所述第二数目的点的拓扑信息，从所述额外图像的第二数目的点中生成所述额外图像的第二数目维数的所述第二矢量，并且在生成所述额外图像时，所述额外图像的所述第二矢量的旋转度与尺度不变。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述阈值是从含有所述额外图像的图像存储库中生成的。9.根据权利要求7所述的方法，其中所述第一数目等于所述第二数目。10.根据权利要求7所述的方法，其中所述方法用于视觉搜索，以将所述图像与存储在图像存储库中的所述额外图像进行匹配。11.一种用于处理图像的设备，所述设备包括: 接收器，其用于接收所述图像的第一数目的点； 拓扑编码单元，其用于基于所述第一数目的点的拓扑信息，从所述图像的所述第一数目的点中生成所述图像的所述第一数目维数的第一矢量，并且在生成所述图像时，所述图像的所述第一矢量的旋转度与尺度不变。12.根据权利要求11所述的设备，其中所述第一数目的点是一组旋转度与尺度不变的特征点的位置。13.根据权利要求11所述的设备，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱理，辛欣，阿切雷斯·凯特撒切雷斯，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：
国别省市：