太阳城集团

  • / 7
  • 下载费用:30 金币  

基于直方图匹配的图像定位方法.pdf

摘要
申请专利号:

CN201611137827.2

申请日:

2016.12.12

公开号:

太阳城集团CN106778860A

公开日:

2017.05.31

当前法律状态:

实审

有效性:

审中

法律详情: 实质审查的生效IPC(主分类):G06K 9/62申请日:20161212|||公开
IPC分类号: G06K9/62 主分类号: G06K9/62
申请人: 中国矿业大学
发明人: 张晓强; 封召; 金振超
地址: 221116 江苏省徐州市大学路1号
优先权:
专利代理机构: 代理人:
PDF完整版下载: PDF下载
法律状态
申请(专利)号:

太阳城集团CN201611137827.2

授权太阳城集团号:

|||

法律状态太阳城集团日:

2017.06.23|||2017.05.31

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

太阳城集团一种基于直方图匹配的图像定位方法,属于图像识别领域。随着计算机视觉与模式识别技术的不断发展和完善,快速而准确地定位和识别图像中的对象成为加速自动化进程的关键技术。图像定位是图像识别技术最关键的环节,若图像定位错误或不准,那么将直接影响着图像识别的准确率。目前很多图像定位方法或是准确率差,或是效率低,难以令人满意。本发明对图像中目标对象的直方图进行分析,通过直方图的对比进行目标对象的捕获,实现目标对象的快速准确定位。主要创新内容为:根据直方图的特性,定义了图像直方图的相关性,提出了一种基于直方图匹配的图像定位方法。实验结果表明:该方法易于实现,定位目标图像高效且准确,适用于图像跟踪系统中。

权利要求书

1.基于直方图匹配的图像定位方法,包括如下步骤:
步骤1:产生对象图像;
步骤2:绘制对象图像对应的直方图;
步骤3:从定位图像中选取定位像素块,并绘制定位像素块对应的直方图;
步骤4:计算两幅图像直方图的相关性;
步骤5:定位对象;
步骤6:定位序列图像中后续图像中的对象。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤1中,从序列图像中任选一幅定位
图像Im×n,从Im×n中将对象像素块保存为一幅单独的图像,称为对象图像,记为Os×t。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤2中,统计对象图像Os×t中各灰度
级的像素数目,绘制Os×t对应的直方图H0。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤3中,从定位图像中选取的用于定
位对象的像素区域,称为定位像素块,计算对象在首幅图像中的列像素区域{k, k+1, …,
k+s-1},k为整数且满足0≤kn-s+1,共s列像素,从选定的s列像素中,从上向下逐行依次
选取大小为s×t的定位像素块Bi,绘制Bi对应的直方图Hi,i=1, 2, …, m-s+1。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤4中,利用公式(1),计算H0与Hi的
直方图相关性roi,i=1, 2, …, m-s+1,
, (1)
其中,ai为Am×n第i个灰度级的像素数目,bi为Bm×n第i个灰度级的像素数目;因此,若Am×n
Bm×n完全相同,则二者对应的直方图完全相同,即ai=bi,i=1, 2, …, 255,故r=0;反之,
Am×n和Bm×n差别较大,则r值较大,且r≤1。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤5中,选取{roi}中的最小值rmin,即
, (2)
rmin对应的定位像素块Bmin在首幅图像中的位置即为要定位的对象。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述步骤6中,序列图像中相邻两幅图像中
的对象位移往往不大,在选择定位像素块时,限定像素区域为首幅图像中已定位对象边界p
邻像素之内,即对象上、下p行和左右p列像素之间,其他定位步骤同步骤3-6。

说明书

基于直方图匹配的图像定位方法

技术领域

本发明涉及一种图像识别技术,特别是涉及一种图像定位方法。

背景技术

随着计算机视觉与模式识别技术的不断发展和完善,快速而准确地定位和识别图
像中的对象成为加速自动化进程的关键技术。图像定位是图像识别技术最关键的环节。若
图像定位错误或不准,那么将直接影响着图像识别的准确率。目前,图像定位技术已广泛应
用于军事巡航、石油渗漏检测、车辆管理、视频监控和医疗诊断等领域。

为保护数字图像作品的版权,防止非法攻击者对图像作品的恶意破坏,研究者利
用图像水印技术来定位图像被篡改的区域。为识别车牌,实现智能交通管理,研究者提出了
一种基于三值图像的车牌定位方法。该方法首先对彩色图像进行三值化,然后利用车牌字
符之间颜色的一致性,通过定位字符间隔线反推字符区域进行车牌定位。为实现海上巡航
监管,研究者提出一种基于航拍图像的海上目标定位方法。该方法通过分析航拍图像上的
像点与空间物标点的对应关系,建立摄像机中心、图像上的像点、海上目标3者之间几何关
系模型。为实现苹果采摘自动化,研究者提出了一种成熟苹果定位方法。该方法采用了3点
确定圆算法为中心,配合图像中树枝树叶部分的分割果实边缘的检测及去除图像的噪声等
技术。然而,目前这些方法都是针对具体的某种对象进行定位,尚未有一种通用的图像定位
方法。

为识别序列图像中的对象,解决目前图像定位方法存在的准确性差、效率低等问
题,提出了一种通用的基于直方图匹配的图像定位方法。实验结果表明:该方法高效和准
确。

发明内容

本发明的目的:针对现有大多图像定位方法缺乏通用性,或准确性差,或效率低的
问题,提出一种基于直方图匹配的图像定位方法。

本发明的技术方案:为了实现上述发明目的,采用的技术方案为基于直方图匹配
的图像定位方法,包括如下步骤:

步骤1:产生对象图像;

步骤2:绘制对象图像对应的直方图;

步骤3:从定位图像中选取定位像素块,并绘制定位像素块对应的直方图;

步骤4:计算两幅图像直方图的相关性;

步骤5:定位对象;

步骤6:定位序列图像中后续图像中的对象。

进一步地,所述步骤1中,从序列图像中任选一幅定位图像Im×n,从Im×n中将对象像
素块保存为一幅单独的图像,称为对象图像,记为Os×t。

进一步地,所述步骤2中,统计对象图像Os×t中各灰度级的像素数目,绘制Os×t对应
的直方图H0。

进一步地,所述步骤3中,从定位图像中选取的用于定位对象的像素区域,称为定
位像素块,计算对象在首幅图像中的列像素区域{k, k+1, …, k+s-1},k为整数且满足0≤
kn-s+1,共s列像素,从选定的s列像素中,从上向下逐行依次选取大小为s×t的定位像素
Bi,绘制Bi对应的直方图Hi,i=1, 2, …, m-s+1。

进一步地,所述步骤4中,利用公式(1),计算H0与Hi的直方图相关性roi,i=1, 2,
…, m-s+1,

, (1)

其中,ai为Am×n第i个灰度级的像素数目,bi为Bm×n第i个灰度级的像素数目;因此,若
Am×n和Bm×n完全相同,则二者对应的直方图完全相同,即ai=bi,i=1, 2, …, 255,故r=0;反
之,若Am×n和Bm×n差别较大,则r值较大,且r≤1。

进一步地,所述步骤5中,选取{roi}中的最小值rmin,即

, (2)

rmin对应的定位像素块Bmin在首幅图像中的位置即为要定位的对象。

进一步地,所述步骤6中,序列图像中相邻两幅图像中的对象位移往往不大,在选
择定位像素块时,限定像素区域为首幅图像中已定位对象边界p邻像素之内,即对象上、下p
行和左右p列像素之间,其他定位步骤同步骤3-6。

有益效果:本发明针对现有的图像定位方法缺乏通用性、定位准确率差和定位效
率低等缺点,难以令人满意,提出一种基于直方图匹配的图像定位方法。主要贡献有以下3
点:(1)根据图像直方图的特性,定义了图像直方图的相关性;(2)提出了一种基于直方图匹
配的图像定位方法;(3)提出的新方法易于实现,定位对象图像高效且准确。

附图说明

图1:游戏画面对应的灰色图像。

图2:小鸟图像。

图3:小鸟图像对应直方图。

图4:添加标注的首幅画面。

图5:首幅画面识别结果。

具体实施方式

下面以Flappy Bird游戏中小鸟的定位作为实例,对本发明的实施方式作进一步
的详细说明。

采用的编程软件为Matlab 7.0,利用基于直方图匹配的图像定位方法,具体过程
如下。

1. 任选一幅游戏画面图像,大小为600×400。其对应的灰色图像为I600×400,如图1
所示。从I600×400中将小鸟像素块保存为一幅单独的图像,称为小鸟图像,记为O32×46,如图2
所示。

2. 统计对象图像O32×46中各灰度级的像素数目,绘制O32×46对应的直方图H0,如图3
所示。

3. 计算小鸟在首幅图像中的列像素区域{94, 95, …, 139},共46列像素,即如
图4中的暗灰色像素带。其中,偏白色像素块为第一个定位像素块B1。从选定的46列像素中,
从上向下逐行依次选取大小为32×64的定位像素块Bi,绘制Bi对应的直方图Hi,i=1, 2,
…, 569。

4. 利用公式(1),计算H0与Hi的直方图相关性roi, i=1, 2, …, 569。

5. 选取{roi}中的最小值rmin=0,则rmin对应的定位像素块Bmin=[94, 298, 32, 46]
在首幅图像中的位置即为要定位的对象,如图5所示。其中,(94, 298)为像素块Bmin左上角
像素在定位图像中的坐标值,32, 46分别为像素块Bmin像素的行数和列数。

6. 通过对多幅Flappy Bird游戏画面图像的分析得知游戏画面具有如下特征:
(1)小鸟左右不运动,只有水管在运动,小鸟只作上下运动;(2)小鸟移动速度较慢,每帧图
像仅移动一小段距离。依据该特征,在定位序列图像中后续图像中的对象时,限定像素区域
为首幅图像中已定位小鸟Bmin=[94, 298, 32, 46]上下边界p=50邻像素之内,即像素区域
为[94, 298, 132, 46]。其中(94, 298)为像素区域左上角像素在定位图像中的坐标值,
132, 46分别为像素区域的像素行数和列数。其他定位步骤同步骤3-5。

关 键 词:
基于 直方图 匹配 图像 定位 方法
  专利查询网所有资源均是用户自行上传分享,仅供网友学习交流,未经上传用户书面授权,请勿作他用。
太阳城集团本文
本文标题:基于直方图匹配的图像定位方法.pdf
链接地址:http://zh228.com/p-6019518.html
太阳城集团我们 - 网站声明 - 网站地图 - 资源地图 - 友情链接 - 网站客服客服 - 联系我们

copyright@ 2017-2018 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备17046363号-1 
 


收起
展开
葡京赌场|welcome document.write ('');