[发明专利]用于数字数据提取的估计图像的几何变换的信号处理器和方法

权利要求书

1.一种确定图像中的参考信号的几何变换以用于提取数字数据的方法，所述方法包括：

利用编程的处理器或数字逻辑电路来：

将所述图像变换到频域中以在整数坐标处产生所述图像的离散频域表示；

根据点扩散函数来估计所述图像的离散频域表示内的非整数坐标处的相位；

对于参考信号的多个参考信号分量：

根据候选几何变换来变换参考信号分量的坐标；

将所述参考信号分量的坐标更新到所述离散频域表示的在变换后的参考信号分量的坐标周围的邻域内的位置，所述位置对应于所述邻域内的频率幅度中的最高频率幅度，其中，使用在非整数位置处估计的相位来计算所述邻域中的非整数位置处的幅度值；

确定将所述参考信号分量变换到更新的坐标的新几何变换；以及

应用所述新几何变换以从所述图像中提取编码的数字数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，估计非整数坐标处的相位包括：通过将根据点扩散函数获得的权重应用于整数位置处的相邻复频率分量来估计所述非整数坐标处的复频率分量；

并且其中，所述邻域内的频率幅度是所述邻域中的复频率分量的幅度。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考信号分量包括所述频域中的峰值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考信号分量包括正弦曲线。

5.根据权利要求1所述的方法，包括：

基于应用所述新几何变换来近似图像块的几何失真，确定所述图像块中的参考信号的信号置信度度量；并且

利用所述信号置信度度量来对从所述图像块中提取的数字消息元素进行加权。

6.根据权利要求1所述的方法，包括：

对于几何变换候选，执行变换以及与所述多个参考信号分量的较低频率子集的相关性的测量，以确定用于进一步加细的几何变换候选的子集；并且

在多个加细阶段中，执行变换、相关性测量、坐标更新以及在几何变换候选的子集上对新几何变换的确定。

7.根据权利要求1所述的方法，包括：

在一个或多个处理器上执行指令以执行变换、测量、更新、确定所述新几何变换以及应用所述新几何变换的动作。

8.根据权利要求1所述的方法，包括：

在专用数字逻辑电路中执行变换、测量、更新、确定所述新几何变换以及应用所述新几何变换的动作。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

通过对所述参考信号的分量应用几何变换来变换所述分量，所述几何变换开始于变换候选种子，所述变换候选种子包括旋转角度、缩放、剪切和差分缩放参数；

计算变换后的参考信号分量和所述图像之间的相关性；

对所述图像进行采样以确定与变换后的分量相邻的新位置；

通过确定将所述参考信号的分量变换到所述新位置的最小二乘变换来更新所述几何变换；

基于所述图像和由更新的几何变换变换的分量之间的相关性来评估更新的变换；以及

重复执行采样和更新，以基于所述图像和由所述更新的几何变换变换的分量之间的相关性来加细所述几何变换。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：

测量变换后的参考信号分量和所述图像之间的相关性，所述相关性包括在变换后的参考信号分量的坐标周围的相邻整数坐标处的图像的频域变换的复数分量的组合，其中，复数组合根据相邻坐标处的相位关系来组合复数分量；

将所述参考信号分量的坐标更新到变换后的参考信号分量的坐标周围的邻域内的位置；

确定将所述参考信号分量变换到更新的坐标的新几何变换；以及

应用所述新几何变换以从所述图像中提取编码的数字数据。