一種單幅圖像螺旋對稱中心快速檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域，尤其涉及一種單幅圖像螺旋對稱中心快速檢測方 法，能夠快速有效的在人造圖像及自然場景中檢測出螺旋結(jié)構(gòu)的對稱中心。
【背景技術(shù)】
[0002] 近年來，鑒于在理解圖像結(jié)構(gòu)和內(nèi)容方面的重要作用，徑向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)檢測已經(jīng)得 到了很大的發(fā)展[1-3]，其中最基本的就是檢測對稱結(jié)構(gòu)的中心。螺旋對稱是由徑向?qū)ΨQ泛 化而來。特別的，在極坐標(biāo)（p，Q)下，一個(gè)具有圖心0 = (xj。）的等角螺線能表示成：
[0003] p=aebe (1)
[0004] 這里a是初始半徑，b是增長率。
[0005] 根據(jù)Weyl[4]，旋轉(zhuǎn)對稱一般分為兩類：⑴具有有限模式的旋轉(zhuǎn)對稱；（ii)具有 無限模式的旋轉(zhuǎn)對稱。實(shí)際上，螺旋模型（1)是最普遍的具有無限模式的旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)。如 圖（1)所示，螺旋對稱結(jié)構(gòu)在真實(shí)世界中是普遍存在的。傳統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)對稱結(jié)構(gòu)是螺旋對稱 結(jié)構(gòu)的一個(gè)特殊情況（當(dāng)b= 0)。目前已經(jīng)有了一些與螺旋對稱結(jié)構(gòu)檢測相關(guān)的工作，并 且這些工作都有各自的解決方法。一個(gè)例子是熱帶氣旋（TC)定位問題，這個(gè)問題通常表達(dá) 為一個(gè)螺旋適配問題，使用區(qū)域優(yōu)先或提取向量場來從若干幅衛(wèi)星圖像上進(jìn)行求解[5, 6]。
[0006] 然而，就目前所知，現(xiàn)在還沒有從單幅圖像上檢測螺旋對稱結(jié)構(gòu)的相關(guān)工作，由于 在理解圖像內(nèi)容和結(jié)構(gòu)方面都起到了重要作用，徑向?qū)ΨQ結(jié)構(gòu)的相關(guān)檢測工作已經(jīng)成為了 計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域一個(gè)備受關(guān)注的主題。于是，本方法提出了一種單幅圖像螺旋對稱中心快 速檢測的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明提供了一種單幅圖像螺旋對稱中心快速檢測的方法，本發(fā)明利用了匹配特 征三元組（MRFs)方法來求得螺旋對稱中心的可能位置；依靠價(jià)值度霍夫投票，可靠的求得 螺旋對稱結(jié)構(gòu)的主螺旋圖心，詳見下文描述：
[0008] 一種單幅圖像螺旋對稱中心快速檢測方法，所述方法包括以下步驟：
[0009] 匹配特征三元組的提取；
[0010] 每個(gè)匹配特征三元組產(chǎn)生一個(gè)圓心候選點(diǎn)；
[0011] 對圓心候選點(diǎn)霍夫投票求主圖心位置；
[0012] 其中，所述匹配特征三元組具體為：
[0013]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種單幅圖像螺旋對稱中心快速檢測方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟： 匹配特征三元組的提??； 每個(gè)匹配特征三元組產(chǎn)生一個(gè)圓心候選點(diǎn)； 對圓心候選點(diǎn)霍夫投票求主圖心位置； 其中，所述匹配特征三元組具體為：
P為所有Tijk的集合，其中Pi，Pj，Pk代表圖像中的三個(gè)特征，P廣Pj?Pk表示對于特 征Pi來說，P」，Pk是離Pi最近的兩個(gè)特征； Pi=(x (Xpy)為坐標(biāo)；<i>i為方向；si為尺度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單幅圖像螺旋對稱中心快速檢測方法，其特征在于，所 述每個(gè)匹配特征三元組產(chǎn)生一個(gè)圓心候選點(diǎn)的步驟具體為： (KikAij-KijAik)x0+- (KjjjCjj-KjjC^)y〇其中，螺旋圖心〇ijk= (xQ，yQ); Kuv=tan〇u-<i> v)，Auv=(yu_yv)_KUV(xu+xv)， Buv=Kuv(xuxv+yuyv)+xuyv-xvyu,Cuv=(xu~xv)+KUV (yu+yv)； 這些變量都是根據(jù)一個(gè)I^k求得的，取uv=ij和ik。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種單幅圖像螺旋對稱中心快速檢測方法，其特征在于，所 述對圓心候選點(diǎn)霍夫投票求主圖心位置的步驟具體為：
其中，第二個(gè)式子中，tjk 一個(gè)匹配特征三元組，Cijk為通過Tijk計(jì)算得到的螺旋線圖心。mean(Tijk)計(jì)算了一個(gè)匹配特征三元組中每個(gè)特征到由這個(gè)三元組得到圖心的距離的平均 值；第一個(gè)式子中，得到所有三元組按照二式計(jì)算得到的最大值，e為 誤差參數(shù);Wijk為權(quán)重。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種單幅圖像螺旋對稱中心快速檢測方法，所述方法包括以下步驟：匹配特征三元組的提??；每個(gè)匹配特征三元組產(chǎn)生一個(gè)圓心候選點(diǎn)；對圓心候選點(diǎn)霍夫投票求主圖心位置。本方法利用了匹配特征三元組(MRFs)方法來求得螺旋對稱中心的可能位置；依靠價(jià)值度霍夫投票，可靠的求得螺旋對稱結(jié)構(gòu)的主螺旋圖心；本方法能夠可靠地檢測出傳統(tǒng)徑向?qū)ΨQ中心和更泛化的螺旋對稱中心。同時(shí)，做了大量的實(shí)驗(yàn)證明了這個(gè)方法的有效性和優(yōu)越性。
【IPC分類】G06T7-00, G06K9-46
【公開號(hào)】CN104574395
【申請?zhí)枴緾N201410847798
【發(fā)明人】馮偉, 孫濟(jì)洲, 王建東, 張乾
【申請人】天津大學(xué)
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月30日