基于骨架特征的形狀識(shí)別方法研究.pdf

1、基于形狀特征識(shí)別目標(biāo)是模式識(shí)別中的一個(gè)重要研究方向,已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域中,如圖像檢索、機(jī)器人導(dǎo)航、醫(yī)學(xué)圖像分析、路徑規(guī)劃和文字識(shí)別等。國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者已經(jīng)對(duì)基于形狀識(shí)別目標(biāo)做了大量的研究,但仍然有很多難題沒(méi)有解決,如復(fù)雜場(chǎng)景中目標(biāo)存在部分遮擋及真實(shí)目標(biāo)存在柔性變化等問(wèn)題。本文主要圍繞目標(biāo)形狀在局部遮擋和存在柔性變化情況下的特征描述和匹配方法進(jìn)行研究。具體研究?jī)?nèi)容和成果如下:
　　1、詳細(xì)討論了形狀識(shí)別的關(guān)鍵技術(shù),包括形狀描述

2、和特征匹配。在形狀描述方面,將其分為基于輪廓的和基于區(qū)域的的形狀特征表達(dá)與描述方法兩大類(lèi)。在特征匹配方面,分別從基于距離度量和優(yōu)化匹配方法方面進(jìn)行了研究。介紹了圖像不變特征理論,引入了圖像的不變特征—骨架描述子。
　　2、提出了一種新的基于局部骨架路徑識(shí)別柔性變化及局部遮擋目標(biāo)方法。算法首先定義了中心點(diǎn),基于定義的中心點(diǎn)將骨架端點(diǎn)按逆時(shí)針排序;通過(guò)A*算法搜索兩個(gè)相鄰骨架端點(diǎn)之間的骨架路徑(簡(jiǎn)稱(chēng)局部骨架路徑),基于局部骨架路徑構(gòu)造

3、特征不變量,對(duì)骨架端點(diǎn)進(jìn)行描述;最后建立圖矩陣進(jìn)行相似性度量。由于本文是基于局部骨架路徑對(duì)每個(gè)骨架端點(diǎn)描述,是一種局部描述符,因此能有效克服目標(biāo)柔性變化、部分遮擋或缺失的影響,同時(shí)本文只提取局部骨架路徑的特征,因此計(jì)算時(shí)間復(fù)雜度也得到了降低。理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明,該算法能有效地識(shí)別存在柔性變化及部分遮擋或缺失的目標(biāo)。
　　3、提出了一種新的結(jié)合骨架和統(tǒng)計(jì)直方圖匹配柔性變化和局部遮擋目標(biāo)的方法。算法首先提取骨架接合點(diǎn),根據(jù)骨架結(jié)