基于区域边缘统计的图像特征描述新方法-论文.pdf

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1、第37卷第6期计算机学报Vol_37No．62014年6月CHINESEJOURNALOFCOMPUTERSJune2014基于区域边缘统计的图像特征描述新方法余旺盛田孝华侯志强(空军工程大学信息与导航学院西安710077)摘要直方图特征是计算机视觉领域最为常用的图像特征之一，然而空间统计信息的缺乏导致传统灰度直方图对图像特征的区分能力较差．对此，文中通过引入直方图子区间对应区域的边缘复杂度概念，提出了一种描述图像特征的区域边缘直方图方法．文章首先定义了区域边缘复杂度的概念，并提出以直方图各子区间的边

2、缘复杂度作为空间权系数对各子区间进行加权，然后通过对加权后的直方图进行化简进而得到区域边缘直方图的简洁描述形式，最后，给出了基于积分直方图实现的快速计算方法．实验结果表明，区域边缘直方图方法对图像特征的区分能力明显优于灰度直方图，克服了空间直方图等改进方法对图像旋转的敏感性，运算效率比空间直方图提高了两个数量级以上．关键词模板检测；视觉跟踪；空间直方图；区域边缘直方图；边缘复杂度中图法分类号TP391DOI号10．3724／SP．J．1016．2014．01398ANewImageFeatureDes

3、criptorBasedonRegionEdgeStatisticalYUWang—ShengTIANXiao—HuaHOUZhi—Qiang(InformationandNavigationCollege，AirForceEngineeringUniversity，Xi’an710077)AbstractHistogramisoneofthemostpopularimagefeatureswhicharewidelyusedincomputervision．However，lackingofspac

4、einformationintraditionalgrayhistogramleadstoanunsatis—factoryperformanceindiscriminatingimagefeatures．Toresolvethisproblem，thispaperintro—dueestheregionedgecomplexityofhistogram’subintervalandproposesanewmethodtodescribetheimagefeatures，namely，regioned

5、gehistogram．Firstly，itdefinesanewconceptofregionedgecomplexity，andweighseachofthehistogrambinsusingitscorrespondingregionedgecomplexity．Then，itsimplifiestheexpressionoftheweightedhistogramandderivesacompactform．Lastly，itpresentsanacceleratedmethodtocomp

6、utetheregionedgehistogrambasedonintegralhistogram．Theexperimentalresultsindicatethatregionedgehistogramissuperiortograyhistogramanditsameliorationsinfeaturediscriminationandrobusttotheimagerotation．Besides，itimprovestheefficiencyatleasttwoordersofmagnit

7、udethanspatialhistogram．Keywordstemplatedetection；visualtracking；spatiogram；regionedgehistogram；edgecomplexity图像映射到一定的特征空间进行分析和处理．作为1引常用的图像特征之一，直方图特征具有简单实用的特点，在许多领域中均有较为成熟的应用．由于直方在计算机视觉的许多研究领域中，常常需要将图是一种基于统计的特征描述子，因此其对目标的收稿日期：2013—04—17；最终修改稿收到日期：2014一O

8、l一27．本课题得到国家自然科学基金(61175029)、陕西省自然科学基金(2o11JM8O15)资助．余旺盛，男，1985年生，博士研究生，主要研究方向为视觉跟踪、图像分割．E—mail：xing—fu—yu@sina．tom．田孝华，男，1965年生，博士，教授，博士生导师，主要研究领域为无线电定位、阵列信号处理、无线电导航、视觉导航等．侯志强，男，1973年生，博士，教授，主要研究领域为计算机视觉、图像处理和信息融合等．6期余旺盛等：基于区域边缘