[发明专利]一种利用圆锥坐标实现图像颜色相似对比的方法

权利要求书

1.一种利用圆锥坐标实现图像颜色相似对比的方法，包括如下步骤：

1)将样本图像由RGB色彩空间转换为HSL色彩空间；

2)将由HSL色彩空间表示的样本图像离散化；

把HSL色彩空间D_k划分为300个子空间，统计各像素的色彩值在每一个子空间内出现的频率，以特征向量表示如下：

样本图像特征向量A＝(a₁，a₂，...，a_i)

待对比的图像特征B＝(b₁， b₂，...，b_i)

其中a_i、b_i表示落在第i个色彩子空间内的像素个数占该图像总像素个数的比例，i在1-300之间的自然数；

3)对离散化后的HSL色彩空间求各子空间的重心坐标，统计各子空间出现的概率；

所述的子空间重心坐标是指整幅图像各像素的HSL色彩值落入离散后的子空间的三维坐标均值；所述的子空间出现的概率是指整幅图像各像素的HSL色彩值落入离散后的子空间的频率；

4)将3)中所述各子空间的重心坐标变换为圆锥坐标，所述的圆锥锥面的半径与子空间的重心坐标亮度成正比；

色彩子空间D_k内重心坐标为圆锥坐标(z_k、x_k、y_k)和圆锥锥面的半径r_k分别按下式表示为：

步骤3)中所述的重心坐标为：

式中，n_i为色彩值落在色彩子空间D_K内的个数，h_i、s_i、l_i分别表示色彩子空间D_k内各点的色调值、色饱和度值、亮度值，I_K为D_K的各维分量，其中D_k为三维，I_K为一维；

5)按步骤1)～步骤4)提取的样本图像的颜色特征存入特征数据库；

6)将待对比图像按步骤1)～步骤4)方法，提取相应颜色特征；

7)按基于圆锥坐标和子空间概率的两图像距离及相似度定义设定相似度，基于圆锥坐标和子空间概率的样本图像A与待对比的图像B之间的距离||A-B||按下式计算：

式中：样本图像特征向量A＝(a1，a2，...，ai)

待对比的图像特征B＝(b1，b2，...，bi)

其中ai、bi表示落在第i个色彩子空间内的像素个数占该图像总像素个数的比例，i在1-300之间的自然数，

待对比的图像按特征值的量从大至小进行排序，保留前5位特征向量值及其所在子空间序号，并计算相应的重心坐标；

设样本及待对比的图像前5位特征向量分别为：

记序号m_k为满足以下条件的序号值：

k＝1，...，5

其中：是指子空间的两重心坐标的距离，而是指像素落入该子空间的概率；

而指子空间的两重心坐标的距离的平方，按下式计算：

基于圆锥坐标和子空间概率的样本图像A与待对比的图像B的相似度s按下式计算：

s＝(1-||A-B||/10)*100％

式中|A-B|的最大值为10；

将待对比图像按步骤6)所提取的相应颜色特征与样本图像特征数据库中的样本图像的颜色特征进行比对，从样本图像特征数据库中找出符合相似度要求的所有相似图像并显示。

2.根据权利要求1所述的一种利用圆锥坐标实现图像颜色相似对比的方法，其特征在于待对比的图像颜色特征与样本图像特征数据库中的样本图像的颜色特征的相似比对采用整体相似比对或局部相似比对。