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生成角点标记图的方法

【摘要】:标记图是一种一维函数的边界表达方法,其典型的生成方法是将从质心到边界线的距离转化成一个角度函数,如图7-8所示。本书提出的角点标记图将标记图的基本思想应用于构造角点特征的过程中,并在保存目标基本信息的同时消除其对尺寸和旋转的依赖性,使得该特征具有平移不变形、比例不变性和旋转不变性。这种模式向量的生成方法依赖于旋转和比例缩放变换。

标记图是一种一维函数的边界表达方法,其典型的生成方法是将从质心到边界线的距离转化成一个角度函数,如图7-8所示。虽然其生成方法多种多样,但基本思想都是,假设一维函数表达会比原来的二维边界容易,因此使用一维函数简化边界的表达[8]。本书提出的角点标记图将标记图的基本思想应用于构造角点特征的过程中,并在保存目标基本信息的同时消除其对尺寸和旋转的依赖性,使得该特征具有平移不变形、比例不变性和旋转不变性。

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图7-8 距离-角度的函数标记图

a)圆形的标记图 b)正方形的标记图

假设经过特征选择或特征的组合优化之后,最终得到了N个角点,则特征向量可以初步表示为下列形式:

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这里,每个分量xi代表第i个角点到质心的距离。

这种模式向量的生成方法依赖于旋转和比例缩放变换。需要寻找一种方法,选择相同的起点而忽略图形的方向,实现旋转变换的归一化。可以选择距离质心最远的点作为起点,如果这一点与我们关心的每个图形的旋转畸变无关,或者按照距离质心的远近对角点进行排序(角点在轮廓上的次序缺失的情况下)。由于图形尺寸变化会导致对应特征向量的分量值的变化,将这种结果进行归一化的一种方法就是,对所有分量值进行换算,以便向量的各个分量有相同的值域,比如[0,1]。这种方法的主要优点是简单易于实现,当然它也有潜在的缺陷,即对所有分量的缩放仅依赖于两个值:最小值和最大值。如果图形是带有噪声的,这种依赖性就可能成为从对象到对象的误差来源。