[发明专利]高性能图像识别

说明书

技术领域

本发明涉及一种表示图像的方法和装置，此外，本发明涉及一种例 如出于搜索或验证的目的而对图像进行比较或匹配的方法和装置。

背景技术

本发明涉及对在同时待审的欧洲专利申请No：EP 06255239.3和英国 专利申请No：GB 0700468.2(以下称为参考文献[6]和[7])中所公开的图 像识别技术的改进。以引证方式将EP 06255239.3和GB 0700468.2的内 容并入本文中。EP 06255239.3和GB 0700468.2中的发明和实施方式的细 节同样适用于本发明和实施方式。

在EP 06255239.3和GB 0700468.2中描述的分别从图像中提取短二 元描述符(见图2)的图像识别方法和装置解决了现有技术中的很多缺陷 并特别地具有以下特征：

·降低了特征提取和特征匹配的计算复杂度，

·减小了图像描述符大小，

·提高了对各种图像修改的鲁棒性，

·在对广泛的图像修改保持超过98％的检测率的同时，将虚警 率(false alarm rate)降低到1ppm水平。

然而，在很多实际应用中，虚警率必需要大大地低于1ppm并且希 望检测率高于98％。因此，希望将平均检测率提高到98％以上。此外， 希望改善对直方图均衡和图像剪裁的鲁棒性。

发明内容

根据第一方面，本发明提供了一种如在所附权利要求1中限定的那 样导出图像的表示的方法。

本发明的其它方面包括利用根据本发明第一方面而导出的图像表示 的用途、执行根据本发明第一方面的方法的装置、以及一种包括用于执 行根据本发明第一方面的方法的指令的计算机可读存储介质。

在从属权利要求中阐明了这些实施方式的优选特征和可选特征。

本发明涉及一种从图像的迹变换(trace transform)(或图像的等效二 维函数)中提取视觉识别特征的新方法。在通过引用并入本文的专利申 请EP 06255239.3和GB 0700468.2中描述的方法使用迹变换作为中间表 示。所述迹变换对图像上所有可能的线进行投影，并从整个迹变换表示 中提取二元分量标识符，然后将所述标识符组合在一起。

本发明涉及提取一个或更多个表示，其中每一个表示由图像中的可 能的线的子集来构建，即，当从中间表示中导出附加的二元分量标识符 时迹变换在空间上受限(被掩蔽)(如下所述)。所述子集或多个这种子 集可用于提取与该图像的特定部分相关的其它识别信息。可以将这种附 加的识别信息添加到使用诸如专利申请EP 06255239.3和GB 0700468.2 的方法之类的其它方法导出的整个图像的表示中。已经发现，将这种附 加信息包括在内显著地提升了图像识别性能和鲁棒性。此外，一种另选 的预处理方法可用于进一步对结果进行改进。

在本发明中，措辞“泛函(functional)”具有其正常的数学含义。具 体地说，泛函是在向量空间V上的实值函数，通常由函数组成。在迹变 换的情况下，在图像中的线上应用泛函。

在共同待审的专利申请EP 06255239.3和GB 0700468.2中描述的方 法中，通过以直线(沿着该直线计算出图像强度或颜色函数的特定泛函T) 追踪图像来计算迹变换。不同的泛函T可用于从单个输入图像产生不同 的迹变换。由于在2维平面中，直线可以由角度θ和距离d两个参数来 表征，因此图像的迹变换是各迹线(tracing line)的参数的2维函数。接 下来，通过沿迹变换的列应用直径泛函(diametric functional)P来计算“圆 函数”(circus function)。在GB 0700468.2中，执行了进一步的处理，其 中，以条(strip)(图11所示)和/或双锥形(如图12所示)对所述图像 有效地进行另外的追踪以降低图像的迹变换的分辨率，由此导出该圆函 数。使用具有不同宽度的条和/或具有不同张开角的双锥形以获得多分辨 率表示。由各圆函数，通过计算该圆函数的频率表示(例如，通过傅里 叶变换)并采用在频率幅度分量上定义的特定函数(例如，该函数可以 是任意两个相邻频率幅度的大小之差)的符号(sign)来构建分量二元标 识符。可以将通过使用具有与条和/或双锥面的不同的泛函而获得的分量 标识符的“族”中所选择的串片段组合成单个描述符(如以下参考文献[4] 所公开的那样)。