用于确定图像特征检测器的局部差分颜色的方法_2

文档序号:9916616阅读:来源:国知局
24。拍摄装置122可体现为用于捕获图像的任 何外围或集成设备,例如静物拍摄装置、视频拍摄装置、网络摄像头或能够捕获视频和/或 图像的其他设备。拍摄装置122可例如用于捕获其中特征被检测的多通道图像。计算设备 100的显示器124可体现为任一个或多个显示屏,信息可在其上向计算设备100的观众显示。 显示器124可体现为或另外使用任何适合的显示器技术,其包括例如液晶显示器化CD)、发 光二极管化抓)显示器、阴极射线管(CRT)显示器、等离子体显示器和/或其他显示器技术。 显示器124可例如用于显示指示被分析图像的总响应的图像。尽管在图1中示出为是计算设 备100的一体化部分,应意识到在其他实施例中,拍摄装置122和/或显示器124可远离计算 设备100但通信禪合于计算设备100。
[0014] 现在参考图2,在使用中,计算设备100对多通道特征检测建立环境200。如下文论 述的,计算设备100基于局部差分颜色化DC)向量和多通道图像的个别图像通道的滤波器响 应来确定被分析的多通道图像的总图像响应。计算设备100的说明性环境200包括图像捕获 模块202、图像分析模块204、显示器模块206和通信模块208。另外,图像分析模块204包括图 像滤波模块210、局部差分颜色模块212和响应确定模块214。图像捕获模块202、图像分析模 块204、显示器模块206、通信模块208、图像滤波模块210、局部差分颜色模块212和响应确定 模块214中的每个可体现为硬件、软件、固件或其组合。另外,在一些实施例中,说明性模块 中的一个可形成另一个模块的一部分。
[0015] 图像捕获模块202控制拍摄装置122来捕获拍摄装置122的视场内的图像(例如,用 于多通道特征检测)。根据特定实施例,图像可作为流播视频或作为个别图像/帖被捕获。在 其他实施例中,图像捕获模块202可另外检索多通道图像W用于分析和特征检测。例如,多 通道图像可利用通信模块208从远程计算设备(例如,在云计算环境中)接收。应意识到捕获 的图像可体现为任何适合的多通道图像。例如,图像可W是S通道图像,例如RGB(红-绿-蓝)、服L (色调-饱和度-亮度)或HSV (色调-饱和度-数值)图像。应进一步意识到本文描述的 多通道图像特征检测可应用于任何类型的图像通道,其包括对于非彩色空间的通道(例如, RGB-D(深度)、红外、溫度图、微波图或其他图像通道)。
[0016] 图像分析模块204从图像捕获模块202检索用拍摄装置122捕获的图像。在说明性 实施例中,图像分析模块204对图像扩展空间点建立坐标和参数(例如,用于尺度-空间表示 和/或与尺度-空间检测器一起使用)。此外,如在下文更详细论述的,图像分析模块204对被 分析图像应用各种滤波器、对图像的每个图像点(或其子集)确定LDC向量并且确定图像的 每个图像点的总响应(或其子集)。
[0017] 图像滤波模块210对一个或多个图像滤波器确定多通道图像的每个图像通道的滤 波器响应(即,对图像应用图像滤波器的结果)。例如,在一些实施例中,图像滤波器可应用 于图像的每个像素。在运样做时,应意识到图像滤波器可使用例如"开窗"方法而应用,其中 图像滤波器应用于像素邻域(例如,具有图像滤波器内核的大小)。尽管图像滤波器一般应 用于图像通道的个别像素,为了描述的简单和清楚起见,图像滤波器在本文可描述为应用 于整个图像通道或其他结构而不是个别像素的值。在其中多通道图像包括=个通道的实施 例中,图像滤波模块210对=个通道中的每个应用每个图像滤波器W及基于该滤波器生成 对应的滤波器响应。应意识到,对于多通道图像的特定图像通道的滤波器响应可表示为向 量,其包括图像通道对一个或多个图像滤波器的对应响应。另外,运样向量可称为对应图像 通道的"响应向量"或"向量响应"。此外,在一些实施例中,采用的特定图像滤波器必须是线 性或二次型图像滤波器。在其他实施例中,LDC向量可应用于原始图像通道的像素而没有任 何之前的滤波或仅具有普通/恒等滤波器。
[0018] 局部差分颜色模块212基于由图像滤波模块210确定的滤波器响应来确定局部差 分颜色向量。如在下文详细论述的,局部差分颜色向量计算或确定为对图像通道的滤波器 响应的线性组合限定权重并且产生极值(即,最小或最大,其取决于特定实施例)总响应的 向量。对于线性形式,局部差分颜色模块212确定局部差分颜色向量是与对每个图像通道确 定的总响应的向量共线性的向量。对于二次型,局部差分颜色向量确定为特征向量(或规格 化特征向量),其对应于特定生成的对称矩阵的极值特征值(即,最大或最小特征值,其取决 于特定实施例)。如此,在说明性实施例中,局部差分颜色向量可采用闭型表达,而不是计算 为优化算法(例如,使成本函数最小化或最大化)的结果。
[0019] 响应确定模块214对由图像滤波模块210生成的图像滤波器响应应用局部差分颜 色向量来生成适应的响应并且基于该适应的响应来确定多通道图像的总响应。在说明性实 施例中,响应确定模块214通过独立计算局部差分颜色向量和多通道图像的每个图像通道 的响应向量的点积来对图像滤波器响应应用局部差分颜色向量。另外,如在下文更详细论 述的,响应确定模块214通过基于采用的特定滤波器和/或特征检测算法的参数和适应的响 应生成标量值来确定多通道图像的总响应。
[0020] 在说明性实施例中,响应确定模块214还抑制多通道图像的总响应的空间非极值 响应。即,在一些实施例中,响应确定模块214从总响应去除非兴趣点,其可基于预定义阔值 来预定义。也就是说,兴趣点可识别为具有在阔值W上或W下(其取决于特定实施例)的局 部极值响应的图像点。如此,仅兴趣点保留在总响应中。
[0021] 显示器模块206配置成在显示器124上对计算设备100的用户呈现图像W供观看。 例如,显示器模块206可显示一个或多个捕获/接收的图像(参见图5)和/或指示图像的总响 应的图像(参见图6)。另外,应意识到显示器模块206可在特征检测过程的另一个阶段呈现 图像的视觉描绘。例如,显示器模块206可在抑制非极值响应之前呈现个别滤波器响应、局 部差分颜色向量、适应的响应和/或总响应的图形和/或文本描绘。
[0022] 通信模块208通过网络处理计算设备100与远程设备之间的通信。如上文论述的, 通信模块208可从远程计算设备接收多通道图像W供分析(例如,在云计算环境中或用于卸 载执行)。如此,在一些实施例中,通信模块208还可将特征检测分析的结果(例如,总响应) 传送到远程计算设备。
[0023] 现在参考图3,在使用中,计算设备100可执行方法300W用于执行多通道特征检 。说明性方法300W图3的框302开始,其中计算设备100确定是否执行多通道特征检测。如 果计算设备100确定执行多通道特征检测,计算设备100在框304中对图像扩展空间点建立 坐标系。也就是说,计算设备100建立例如笛卡尔坐标系(例如,常用X-和y-轴)和额外参数 (例如,尺度)W与尺度-空间图像特征检测器一起使用。
[0024] 在框306中,计算设备100基于一个或多个图像滤波器(例如,海塞行列式、Canny、 Sobel滤波器等)确定每个图像通道的滤波器响应。在运样做时,在框308中,计算设备100基 于如上文论述的滤波器响应对每个图像通道生成响应向量(即,通过对个别图像通道应用 图像滤波器)。例如,假设被分析的多通道图像是S通道RGB(红-绿-蓝)图像并且采用高斯 滤波器的二阶偏导(即,海塞矩阵的分量)作为图像滤波器。因此,图像滤波器包括gxx、gyy和 gxy,其是关于对应图像维度的二阶偏导。在运样的实施例中,图像滤波器中的每个(即,gxx、 gyy和gxy中的每个)应用于红色通道来对红色图像通道生成响应向量。如上文论述的,图像 滤波器可应用于图像的每个像素。因此,可对图像通道的每个像素生成响应向量。相似地, 图像滤波器中的每个应用于蓝色图像通道和绿色图像通道,使得对通道中的每个生成响应 向量。每个响应向量可W简化为标量值。例如,海塞行列式可W由二次型
角定,其中B是预定义矩阵并且gxx、gyy和gxy是关 于对应空同坐标X和/或y所米取的高斯滤波器的二阶偏导。当然,其他实施例可利用不同数 量的图像滤波器和/或分析具有不同数量通道的图像。如此,在一般情况下,
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