形状描述与匹配研究.pdf

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1、形状描述与匹配研究汪国彬2015年01月13日中图分类号：TP391UDC分类号：004.9形状描述与匹配研究作者姓名汪国彬学院名称计算机学院指导教师宋晔副教授答辩委员会主席孙立峰教授申请学位工学硕士学科专业软件工程学位授予单位北京理工大学论文答辩日期2015年1月22日ResearchonShapeDescriptionandMatchingCandidateName：GuobinWangSchoolorDepartment:ComputerScienceandTechnologyFacultyMentor:Assoc.Prof

2、.YeSongChair,ThesisCommittee：Prof.LifengSunDegreeApplied:MasterofPhilosophyMajor：SoftwareEngineeringDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January22,2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获

3、得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要二维形状的描述与匹配是计算机视觉领域的一个关键问题，在目标识别、目标检测等方面都有所应用。基于形状轮廓样点的形状描述与匹配方法，是形状识别、检索的主流技术。但目前基于轮廓样点的形状描述与匹配技术还存在着形状描述子信息丰富度不足以及无法正确匹配具有缝隙结构形状的问题。本文实现了一种基于向量函数的形状相似度度量方法，创新工作如下：提出了一种基

4、于向量函数的形状描述与匹配算法。该算法利用轮廓样点之间构成的一系列向量来构建形状描述子，且在连续域中描述特征，很好地结合了形状上下文和高度函数的优点，在保持特征精细度的同时提高了信息丰富度。实验证明，该算法可得到较高的形状检索精度。提出了一种基于筛选算法的缝隙形状匹配方法。该方法针对缝隙结构对于形状轮廓样点的干扰问题，从形状的整体区域特征出发，利用形状在形态学处理前后的差异值来筛选具有缝隙结构的形状，并利用形态学算子来去除形状的缝隙结构，实现了缝隙形状的描述与匹配。实验表明，该算法能高效地筛选出具有缝隙结构的形状，并可保持形状检索

5、效率的同时提高缝隙形状的检索精度，解决了基于轮廓样点算法对于缝隙形状无法正确匹配的问题。关键词：形状描述子；形状匹配；轮廓；形状检索I北京理工大学硕士学位论文Abstract2Dshapedescriptionandmatchingisakeyissueinthefieldofcomputervisionandpatternrecognition.Shapedescriptionandmatchingbasedonthecontoursamplepointsisamainstreamtechnology.Buttherichnes

6、sofshapedescriptorandthematchingofshapeswithnarrowgapstillcannotmeettheapplicationrequirements.Thispaperimplementsa2Dshapedescriptionandmatchingmethodbasedonvectorfunction,innovativeworkasfollows:Weproposeshapedescriptionandmatchingalgorithmbasedonthevectorfunction.Th

7、ealgorithmusesaseriesofvectorsbetweenthecontoursamplepointstobuildshapedescriptors,anddescribetheshapecharacteristicincontinuousdomain,whichcombinestheadvantagesofShapeContextandHeightFunction.Experimentalresultsshowthatthealgorithmcanbeobtainedhighershaperetrievalacc

8、uracy.Weproposedslitshapematchingmethodbasedfilteringalgorithm.Themethodisforslitshapeuncorrentmatchingproblem,thekeyofslits