在圖像尺度空間的多個層級上產生用于圖像中的點的局部特征描述符。逐漸使所述圖像平滑以獲得多個尺度空間。可將點識別為來自所述多個尺度空間的第一尺度空間內的關注點。針對所述多個尺度空間中的每一者獲得多個圖像導數。針對所述多個尺度空間中的每一尺度空間(從所述多個圖像導數)獲得多個定向圖。接著使所述多個定向圖中的每一者平滑(例如，卷積)以獲得對應多個經平滑定向圖。因此，可通過稀疏地對對應于來自所述多個尺度空間的兩個或兩個以上尺度空間的多個經平滑定向圖進行取樣來產生所述點的局部特征描述符。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
一個特征涉及計算機視覺，且更明確地說，涉及用于改進圖像的辨別與檢索性能、處理和/或壓縮的方法和技術。
技術介紹
各種應用可受益于具有能夠識別視覺表示(例如，圖像或圖片)中的對象的機器或處理器。計算機視覺領域試圖提供準許識別圖像中的對象或特征的技術和/或算法，其中對象或特征可由識別一個或一個以上點(例如，所有像素點、所關注的關鍵點等)的描述符表征。這些技術和/或算法通常還應用于臉部辨別、對象檢測、圖像匹配、3維結構構造、立體對應和/或運動跟蹤，以及其他應用。通常，對象或特征辨別可涉及識別圖像中的關注點，以用于特征識別、圖像檢索和/或對象辨別的目的。優選的是，可選擇和/或處理所述點，使得其不因圖像尺度改變和/或旋轉而變化，且在實質范圍的失真、視點改變和/或噪聲和照度變化上提供穩健匹配。另外，為了更好地適合例如圖像檢索和對象辨別等任務，特征描述符可優選在單個特征可對照來自多個目標圖像的特征的較大數據庫以高概率正確匹配的意義上與眾不同。舉例來說，可使用高斯金字塔(Gaussian Pyramid)定位關注點來執行局部圖像計算。使用若干計算機視覺算法(例如SIFT(尺度不變特征變換)來計算此些點，且接著繼續提取其周圍的局部化特征，作為檢測場景中的特定對象或基于其特征對所查詢對象進行分類的初始步驟。在檢測到且定位圖像中的一個或一個以上點之后，可通過使用各種描述符來識別或描述所述點。舉例來說，描述符可表示圖像中的內容的視覺特征，例如形狀、色彩、紋理、旋轉和/或運動，以及其它圖像特性。描述符可表示點以及所述點周圍的局部鄰域。描述提取的目的是獲得點周圍的局部信息的穩健、無噪聲表示。使對應于所述點且由所述描述符表示的個別特征與來自已知對象的特征的數據庫匹配。因此，可將對應性搜索系統分為三個模塊點檢測器、特征描述符和對應性定位符。在這三個邏輯模塊中，描述符的構造復雜性和維度對特征匹配系統的性能具有直接且顯著的影響。此些特征描述符在實時對象辨別、增強現實、3D重構、全景圖拼接、機器人映射、視頻跟蹤和類似任務中越來越多地找到應用。依據應用，特征描述符(或均等物)的傳輸和/或存儲可限制對象檢測的計算速度和/或圖像數據庫的大小。在移動裝置(例如，相機電話、移動電話等)或分布式相機網絡的上下文中，可在節點之間的描述符提取中花費相當多的通信和處理資源。描述符提取的計算集約過程趨向于阻礙其對資源受限裝置(例如移動電話)的應用或使應用變得復雜。已提出多種描述符，其各自具有不同優點。尺度不變特征變換(SIFT)打開與點的鄰域中的(像素梯度的)支配定向對準且大小與檢測到的點的尺度等級成比例的正方形貼片。此區中的梯度值在總結在一小區中，每一小區中具有多個倉定向直方圖。Daisy描述符已展 示比密集匹配和貼片對應性問題中的SIFT好且快的匹配性能。Daisy描述符優于SIFT描述符的一個重要優點是在構造Daisy描述符時，經定向的導數的空間裝倉代表不同分辨率。更具體地說，空間倉大小對于位于較遠離所述點的倉來說較大(即，較粗糙)。使用不同分辨率使得Daisy描述符對旋轉和尺度改變更穩健。然而，計算快速空間裝倉Daisy描述符要求額外存儲器為每一圖像導數建立三個尺度的尺度空間。Daisy描述符算法的另一重要限制是存儲所需的額外存儲器(相對于SIFT)。舉例來說，八(8)個經定向導數中的每一者需要三(3)個尺度等級。當使用Daisy描述符時，總的額外存儲器針對MxN圖像為24xMxN個字節(即，假定一個字節動態范圍用于一個經平滑像素)。存儲器復雜性對于具有S個尺度等級的尺度空間進一步增加到24xMxNxS。這限制了尺度不變Daisy描述符(即尺度空間中的Daisy描述符)的提取。因此，需要減少產生Daisy描述符且/或將Daisy描述符存儲在尺度空間中所需的存儲器的量的方法。
技術實現思路
以下內容呈現一個或一個以上實施例的簡化概述，以便提供對一些實施例的基本理解。此概述并非所有預期實施例的廣泛綜述，且無意識別所有實施例的關鍵或重要元素，也無意劃定任何或所有實施例的范圍。此概述的唯一目的是以簡化形式呈現一個或一個以上實施例的一些概念，作為稍后呈現的更詳細描述的序言。本專利技術提供一種用于產生圖像的局部特征描述符的方法。逐漸使所述圖像光滑以獲得多個尺度空間。從圖像的所述多個尺度空間識別第一尺度空間內的點。接著獲得所述多個尺度空間中的每一者的多個圖像導數，其中從對應圖像導數的非負值獲得所述多個定向圖中的每一者。接著獲得所述多個尺度空間中的每一尺度空間的多個定向圖。每一尺度空間的所述多個定向圖可包含針對多個不同定向的定向圖。每一定向圖可分解為單個對應的經平滑定向圖。使所述多個定向圖中的每一者平滑以獲得對應的多個經平滑定向圖。所述多個經平滑定向圖內的定向圖的平滑可與定向圖的尺度空間等級成比例。接著通過稀疏地取樣對應于來自多個尺度空間的兩個或兩個以上尺度空間的多個經平滑定向圖來產生或獲得所述點的局部特征描述符。舉例來說，局部特征描述符可具有由分布于點的中心上的取樣點的空間匯集界定的內核匯集配置。在一些例子中，局部特征描述符可包含從來自所述多個經平滑定向圖的稀疏取樣的所定向梯度建立的多個直方圖。在一個實例中，點可為來自多個尺度空間內的位置子集的取樣點。舉例來說，可基于對象的預期模式來選擇位置子集。在另一實例中，可基于圖像內的所識別關鍵點來選擇位置子集，其中關鍵點是已被識別為對成像條件的變化穩健的點。在一個實例中，所述兩個或兩個以上尺度空間包含所述第一尺度空間以及分辨率低于所述第一尺度空間的一個或一個以上額外尺度空間。舉例來說，稀疏地取樣多個經平滑定向圖可包含(a)取樣第一經平滑定向圖上的第一多個點，所述第一多個點布置在與所述點的位置同心的第一環中；(b)取樣第二經平滑定向圖上的第二多個點，所述第二多個點布置在與所述點的位置同心的第二環中，所述第二經平滑定向圖對應于分辨率低于第一尺度空間的第二尺度空間；和/或(c)取樣第三經平滑定向圖上的第三多個點，所述第三多個點布置在與所述點的位置同心的第三環中，所述第三經平滑定向圖對應于分辨率低于第一尺度空間的第三尺度空間。在一個實例中，第二環可具有大于第一環的第一半徑的第二半徑，且第三環可具有大于第二環的第二 半徑的第三半徑。根據一個方面，可使用同一平滑系數來平滑多個定向圖，第一尺度空間可為兩個或兩個以上尺度空間中的一者，且第二尺度空間可經選擇以實現相對于第一尺度空間的所要平滑。提供用于產生圖像的局部特征描述符的圖像處理裝置。所述圖像處理裝置可包含輸入接口 /裝置、存儲裝置和/或處理電路。所述輸入接口可用以或適于獲得、步驟和/或接收圖像。存儲裝置可用以存儲一個或一個以上圖像的局部特征描述符。處理電路耦合到輸入接口和存儲裝置，且可適于執行操作且/或包含一個或一個以上電路以(a)逐漸使所述圖像光滑以獲得多個尺度空間，(b)識別來自所述多個尺度空間的第一尺度空間內的點，(C)獲得所述多個尺度空間中的每一者的多個圖像導數。(d)獲得所述多個尺度空間中的每一尺度空間的多個定向圖，其中從對應圖像導數的非負值獲得所述多個定向圖中的每一者，(e)使所述多個定向圖中的每一者平滑以獲得對應的多個經平滑定向圖，和/或(f)稀疏地取樣對應于來本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...
【專利技術屬性】
技術研發人員：奧努爾·哈姆西奇，約翰·H·洪，尤里·列茲尼克，桑迪普·瓦達迪，重·李，
申請(專利權)人：高通股份有限公司，
類型：
國別省市：
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