[发明专利]一种鞋印花纹断裂特征检测与描述方法及系统

说明书

本发明提供一种针对鞋印图像中鞋印花纹断裂特征的检测与描述方法，其特征在于，包括以下步骤：对输入的鞋印图像进行预处理；对所述输入的鞋印图像上的花纹断裂块进行检测；所述花纹断裂块为包含断裂花纹的图像块；对所述断裂花纹进行检测；对所述花纹断裂区域进行预测；对所述花纹断裂区域进行描述。本发明方法在检测断裂区域时不依赖断裂区域两端花纹的方向，当断裂区域两端花纹的方向存在较大差异时，该方法也可以有效地检测出花纹断裂区域。同时，结合花纹的全局表观信息和局部几何信息对断裂区域进行预测，使断裂区域的描述结果更加准确。可以有效的获取鞋印中断裂特征的几何信息，方便鞋印穿用特征的对比工作。

技术领域

本发明涉及一种鞋印穿用特征的定量分析方法及系统技术领域，具体而言，尤其涉及一种鞋印花纹断裂特征检测与描述方法及系统。

背景技术

目前有基于指纹线条、高分遥感影像道路提取和细化字符的断裂检测及预测算法，基于指纹线条的断裂检测及预测算法有采用参照法的断裂线条连接方法；基于高分遥感影像道路提取的断裂检测及预测算法有采用改进的圆形模板匹配跟踪方法；基于细化字符的断裂检测及预测算法有利用字符本身的结构特征和预先计算的统计信息的预测方法，各方法的具体内容如下：

(1)基于指纹线条的断裂检测及预测算法是采用参照法的断裂线条连接方法，该方法首先逐点扫描细化指纹图像找到一个断裂点p，计算该断裂点处的法线，若法线与附近的指纹线条存在交点q且交点q与断裂点p的距离小于阈值，则认为该断裂点为待匹配断裂点，之后搜索匹配断裂点，对所有找到的未修复的断裂点计算法线以及其法线与附近指纹线条的交点，最后在未修复断裂点中依据筛选条件筛选得到最佳匹配断裂点，并参照附近的指纹线条连接断裂点与最佳匹配断裂点。(2)基于高分遥感影像道路提取的断裂检测及预测算法采用改进的圆形模板匹配跟踪方法的预测算法，该算法首先根据断裂处长度较短和断裂处两侧线段的角度差异较小两个特点对断裂区域进行判定，之后以断裂端点为种子点，运用改进圆形模板匹配方法跟踪道路区域进行断裂预测。(3)基于细化字符的断裂检测及预测算法是利用字符本身的结构特征和预先计算的统计信息对字符的断裂进行预测，该方法首先根据字符归一化后图像矩阵的大小和总结出的统计信息预测断裂长度，之后在细化字符图像中根据某些连续的模型规律对端点进行检测，然后利用端点与一定数量的连通元素拟合出可能的连续模型，然后按照预测长度进行“预延伸”，如果连续模型延伸后在判定区间内有交点，则将该端点判定为断点，对断裂处再次进行拟合确定出连续性模型进行插值预测。

目前的断裂区域检测及预测算法存在的问题：(1)基于指纹线条的断裂检测及预测算法存在的问题是，采用参照法的指纹图像断裂线条预测方法只能针对线条进行断裂检测及预测，无法用于具有不同宽度的断裂区域的预测，并且参照法需要依赖断裂线条附近的指纹线条，当附近的线条存在缺损时会影响断裂预测的效果。(2)基于高分遥感影像道路提取的断裂检测及预测算法存在的问题是，利用改进的圆形模板匹配跟踪方法对断裂进行检测连接时，只能针对断裂长度较短，且断裂处两侧线段的角度差异较小的断裂区域进行连接，限制了该方法的适用性。(3)基于细化字符的断裂检测及预测方法在具体应用时需要根据所要预测的具体情况事先确定图像矩阵大小，通过大量的统计信息预测断裂长度，在使用时不是很方便。

发明内容

根据上述提出的技术问题，而提供一种鞋印花纹断裂特征检测与描述方法及系统。本发明主要利用一种针对鞋印图像中鞋印花纹断裂特征的检测与描述方法，包括以下步骤：

步骤S1：对输入的鞋印图像进行预处理；

步骤S2：对所述输入的鞋印图像上的花纹断裂块进行检测；所述花纹断裂块为包含断裂花纹的图像块；

步骤S3：对所述断裂花纹进行检测；

步骤S4：对所述花纹断裂区域进行预测；

步骤S5：对所述花纹断裂区域进行描述。

进一步地，对于所述鞋印图像的预处理还包括以下步骤：