[发明专利]图像特征提取方法及装置

说明书

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，特别涉及一种图像特征提取方法及装置。

背景技术

图像特征包括颜色、纹理、形状这三方面的特征。本篇申请主要涉及图像 的形状特征。基于形状的图像特征提取算法，是将图像中能够反映物体形状的 特征通过数学方式提取并表达出来。

图像特征提取的应用十分广泛。例如在图像搜索领域，需要由负责提供图 像搜索的搜索引擎将图片资料库中的图片与接收到的请求搜索的图片进行比 较，从而找出图片资料库中与请求搜索的图片相接近的图片。而这类搜索中， 进行比较的是请求搜索的图片的图像特征与资料库中的图片的图像特征，那 么，预先对图片进行图像特征提取就成为必不可少的一步。

关于基于形状的图像特征提取，现有技术中较常用的方法是基于Hough 变换来实现的。Hough变换是将图像平面上的点对应到参数平面上的线，最后 通过统计特性来提取图像特征。其原理可以描述如下：直线的方程可以用 y＝k*x+b来表示，其中k和b是参数，分别是斜率和截距。过某一点(x₀，y₀)的 所有直线的参数都满足方程y₀＝k*x₀+b。对目标图象平面(x，y)中的亮度满足预 设条件的点，利用b＝y-k*x求出(k，b)平面上对应的直线，把这直线上的所有点 都赋值为1，并设该n条直线相交于一点时，该点的值赋为所经过的直线的个 数。则对于图像平面上的直线，按照上述过程，可以在参数平面上(k，b)得到一 族直线，则参数平面上这些直线的相交的点，其值最高，则该点可以表示目标 平面上的一条直线，从而，通过上述过程，通过统计参数平面上最高值的点可 以检测目标平面上存在的直线。

多条直线，依此类推。对于计算圆和弧的，与其类似。

为了更清楚的说明现有技术的上述原理，下面以图1作为目标图像来说 明，为了简单说明，图1中为10*10像素大小的图片，其中存在一条直线，以 图片的左下角为坐标原点，该直线可以表示为y＝5。设该图片背景亮度较低， 而这一条直线上的点的亮度较高。采用Hough变换检测这条直线的方法如下：

S1：按照坐标检测图1中的每一个点；

S2：当检测到目标图像上的点(设该点的坐标为(x₀，y₀))亮度大于预定 阈值时，在参数平面(如图2所示)上标识一条b＝y₀-k*x₀直线，为该标识的 直线上的每一点赋值为1(如命名为α值)；

S3：对于参数平面上标识出的直线的相交点，设定该相交点的α值为经过 该点的直线的个数。实际上，相交点的α值，也可以表示为该点上所有经过的 所有直线在这一点上的α值之和，与前述设定该相交点的α值为经过该点的直 线的个数的表达，实质上是同一道理。

经过上述处理，对于图1所示目标图像中y＝5的直线，在图2所示的参数 平面上，可以标识出一个点，即k＝0，b＝5的点，该点的α值最高，则该参数 平面上的(0，5)这一点，可以表示目标图像上的y＝5这一条直线。而参数平 面上的(0，5)这一点，即0和5正好分别是目标平面上y＝5的斜率与截距， 说明参数平面上标识出的这一点，检测出了目标平面上存在的y＝5的这条直 线。

上述以一个实例说明了现有Hough变换方法对于检测目标平面中一条直 线的方法。而对于目标平面中存在多条直线的情况，按照上述方法，可以在参 数平面上得到多个高赋值的点，从而由参数平面上高赋值的这些点可以表示目 标平面上的多条直线。

对于目标图像中圆形、弧形等其它形状的检测，原理与上述过程类似。

在对现有技术的研究和实践过程中，发明人发现现有技术中存在以下问 题：

上述采用Hough变换方法特征提取，会不可避免的涉及浮点运算，例如 直线的斜率存在浮点运算的情况，当然，对于更为复杂的圆、弧形的特征提取， 将涉及更多的浮点运算。而本领域技术人员知道，浮点运算对CPU等硬件的 计算能力提出了较高的要求，同样的硬件配置下，对于涉及浮点运算的现有 Hough方法，计算速度较低。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种图像特征提取方法及装置，以提高图像特 征提取的速度。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种图像特征提取方法及装置是 这样实现的：