[发明专利]用于图像识别的基于特征的签名

说明书

技术领域

本发明涉及一种表示图像的方法和装置，另外，涉及例如出于搜索或验证的目的而比较或匹配图像的方法和装置。

背景技术

本发明涉及对更早公开的共同待决的欧洲专利申请EP 06255239.3和英国专利申请GB 0700468.2、GB 0712388.8以及GB 0719833.6的图像识别技术的改进，将这些申请的全部内容通过引用并入本文。这些更早的共同待决的专利申请中公开的发明和实施方式的细节类似地适用于本发明和实施方式。

EP 06255239.3、GB 0700468.2、GB 0712388.8以及GB 0719833.6描述的方法和装置中使用的图像识别技术均从图像提取短的二进制描述符(参见图2)。这些技术解决了现有技术的很多缺陷，并且具体地，其特征在于：

·同时减小了特征提取和匹配的计算复杂度，

·减小了图像描述符的大小，

·增强了对各种图像修改的鲁棒性，以及

·对于各种各样的图像修改，在维持99.8％的检测率的同时，将虚警率降低到百万分(ppm)之0.05的水平。

这些方法提供了对很多常见图像修改的非常高水平的鲁棒性。然而，这些方法没有提供对诸如平移和剪切等图像内容的重要部分丢失或被替换的这类图像修改所需水平的鲁棒性。

因此，希望显著改进对涉及图像内容部分丢失的一类图像修改的鲁棒性。

发明内容

根据第一方面，本发明提供了一种如所附权利要求1中定义的导出图像表示的方法。

根据第二方面，本发明提供了一种通过比较根据本发明第一方面导出的图像表示来比较图像的方法，例如，用于图像匹配。

本发明的其他方面包括根据本发明第一方面导出的图像表示的使用方法、执行根据本发明第一和/或第二方面的方法的装置及计算机程序。

本发明涉及一种以基于区域的Trace变换描述符描述的少量感兴趣区域为基础来表示图像的新方法。其还涉及一种图像匹配的新方法。

根据本发明的实施方式，从图像中选择具有代表性的小的兴趣点集合或特征点集合。在该选择过程中使用一些约束，诸如先前选择的特征周围的禁区。利用修改的基于Trace变换的方法，从各个所选择的兴趣区域提取二进制“特征签名”。所述特征签名用于刻画所述特征的局部邻域。利用多个局部特征签名及其几何关系来表示图像。

根据本发明的实施方式，通过两个阶段的处理执行图像匹配程序，其涉及在应用几何约束之前利用累计Hamming距离快速识别特征点匹配对的候选集，以便提高该方法的准确率。具体地，由从所述图像中选择的特征点的几何形状提供的信息有助于显著减少虚警率。所述几何信息还可用于确定图像变换的类别和变换参数。

本发明的实施方式被设计为对EP 06255239.3、GB 0700468.2、GB0712388.8以及GB 0719833.6描述的图像识别装置及方法的补充。本发明有利地提供了对特定图像修改的额外的鲁棒性。然而，利用现有技术的处理资源，独立使用本发明的技术也许在搜索速度方面不能提供与前述在先的共同待决的专利申请中所提出的技术相同的性能。具体地，根据本发明的实施方式的识别潜在特征对的处理可能比先前提出的方法至少慢一个数量级。尽管可以独立使用根据本发明的方法以及在先的共同待决的专利申请中的一种或更多种方法，但优选的是将这些方法结合起来。这样，如以下所述，利用较快方法得到的结果可以传递到本发明的相对较慢的方法中，以便进一步分析。当联合应用时，速度方面性能改善，且虚警率和鲁棒性都最大化。

根据以下描述和所附权利要求书，本发明的其他特征和优势将更加明显。

附图说明

现在将参考附图描述本发明的实施方式，在附图中：

图1a示出了一幅图像；

图1b示出了图1a所示图像的缩小版本；

图1c示出了图1a所示图像的旋转版本；

图1d示出了图1a所示图像的模糊版本；

图1e示出了图1a所示图像的(左-右)翻转版本；

图1f示出了图1a所示图像的严重压缩版本；

图1g示出了图1a所示图像的裁剪版本；

图2示出了一幅图像以及根据现有技术的对所述图像的比特串表示；

图3示出了利用基于梯度的特征检测器检测到的兴趣点集的示例；

图4示出了特征未被选择的图像边界区域以及基于强度的最终特征集；