一种基于ufir矩不变量的模式识别方法

文档序号:6622146阅读:226来源:国知局
一种基于ufir矩不变量的模式识别方法
【专利摘要】本发明涉及的是一种数字图像处理领域,具体涉及一种基于UFIR矩不变量的模式识别方法。本发明包括:对原图像进行变换,每一个像素点分别乘以变换因子;计算变换后图像的UFIR矩函数;将计算后的UFIR矩函数表示为几何矩的线性和的形式;将表达式中的几何矩替换为几何矩不变量,得到原图像的UFIR矩不变量;选取5幅形状相同的物体作为标准图像,分别计算标准图像的UFIR矩不变量;对结果进行处理,计算绝对均值以及单次测量值减去均值后的绝对值的和;选取一幅图像作为标准图像,分别进行平移、缩放和旋转变换,计算变换后图像的UFIR矩不变量。本发明的UFIR矩不变量对于图像变换具有更好的不变性。
【专利说明】一种基于UFIR矩不变量的模式识别方法

【技术领域】
[0001] 本发明涉及的是一种数字图像处理领域,具体涉及一种基于UFIR矩不变量的模 式识别方法。

【背景技术】
[0002] 自从Hu氏矩及其不变量被发现以来,矩特征一直是在模式识别、图像分析、边缘 检测和纹理分析等领域的研究热点。相比于其他特征,矩特征具有如下优点:(1)矩特征能 反映整个图像区域的灰度分布特征,能反映目标信息本源特征;(2)与目标位置,摆放方向 无关,不受目标图像获取条件和环境的影响;(3)容易构造兼有多种不变特性的不变量特 征。
[0003] 正交矩的基底为一系列相互正交的多项式,所以应用正交矩表达图像会产生最小 的信息冗余。Teague发现图像可以被一系列正交矩重构,并且使用相应的多项式构造了矩 函数,例如Legendre矩和Zernike矩。正交矩与几何矩相比较,除了具有较小的信息冗余, 还对噪声具有一定的鲁棒性。然而,由于这两种正交矩在定义域上是连续的,导致其在实际 应用的时候会出现一些明显的问题。首先由于定义域上的连续性,在应用之前需要将图像 与多项式建立坐标映射关系,在坐标转换时会出现误差。其次是需要对连续正交矩进行积 分运算,这也会造成计算误差。
[0004] 近年来,一系列离散正交矩,例如,Tchebichef矩、Krawtchouk矩、Hahn矩和dual Hahn矩,被应用于图像分析中。离散正交矩采用一系列离散正交多项式作为基底,使得它们 可以完全避免建立坐标映射关系,同时也不需要积分运算,从而消除了连续正交矩在图像 分析所造成的误差。这使得正交离散多项式在图像分析方面优于连续正交矩。
[0005] 此外,矩不变量也是模式识别领域的热点话题。研究者通过图像正规化的方法,获 得了 Zernike和Legendre矩的平移和旋转不变量。在文献[1]中,作者将Krawtchouk矩 不变量转换为几何不变矩的线性和的形式,以非正交不变矩构造了正交不变矩。而后,同样 的方法也被应用于一些文献中。
[0006] 构造 UFIR矩不变量,并将其进行了模式识别的实验。实验结果证明UFIR矩不变 量具有良好的不变性。


【发明内容】

[0007] 本发明的目的在于提供一种基于UFIR矩不变量的模式识别方法。
[0008] 本发明的目的是这样实现的:
[0009] (1)对原图像进行变换,每一个像素点分别乘以变换因子;
[0010] ⑵计算变换后图像的UFIR矩函数;
[0011] (3)将计算后的UFIR矩函数表示为几何矩的线性和的形式;
[0012] (4)将表达式中的几何矩替换为几何矩不变量,得到原图像的UFIR矩不变量;
[0013] (5)选取5幅形状相同的物体作为标准图像,分别计算标准图像的UFIR矩不变 量;
[0014] (6)对结果进行处理,计算绝对均值I μ I以及单次测量值减去均值后的绝对值的 和δ,以δ与| μ |的比值作为衡量标准,其中

【权利要求】
1. 一种基于UFIR矩不变量的模式识别方法,其特征在于: (1) 对原图像进行变换,每一个像素点分别乘以变换因子; (2) 计算变换后图像的UFIR矩函数; (3) 将计算后的UFIR矩函数表示为几何矩的线性和的形式; (4) 将表达式中的几何矩替换为几何矩不变量,得到原图像的UFIR矩不变量; (5) 选取5幅形状相同的物体作为标准图像,分别计算标准图像的UFIR矩不变量; (6) 对结果进行处理,计算绝对均值| μ |以及单次测量值减去均值后的绝对值的和 S,以δ与| μ |的比值作为衡量标准,其中
⑵选取一幅图像作为标准图像,分别进行平移、缩放和旋转变换,计算变换后图像的 UFIR矩不变量以及δ/| μ |的值。
【文档编号】G06F17/50GK104156522SQ201410374468
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年8月1日 优先权日:2014年8月1日
【发明者】卞红雨, 张志刚, 张健, 宋子奇, 刘琨 申请人:哈尔滨工程大学
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