[发明专利]一种曲线匹配方法及目标物体的形状匹配方法

权利要求书

1.一种曲线匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，求待匹配曲线的有向字符模式，其包括组成该待匹配曲线的所有采样点的局部形状字符串；

步骤二，求多条模板曲线的有向字符模式，模板曲线的有向字符模式包括组成该模板曲线的所有采样点的局部形状字符串；

步骤三，选取所述多条模板曲线中的一条模板曲线，利用待匹配曲线的有向字符模式和该模板曲线的有向字符模式，采用字符串匹配算法，得到多组初步匹配的子曲线段；

步骤四，对每组初步匹配的子曲线段，求其有向字符模式，采用字符串匹配算法，得到多组二次匹配的子曲线段；

步骤五，对每组二次匹配的子曲线段，求其有向字符模式，采用字符串匹配算法，得到多组三次匹配的子曲线段；

步骤六，若三次匹配的子曲线段的组数、二次匹配的子曲线段的组数和初步匹配的子曲线段的组数一致，则该模板曲线与待匹配曲线相匹配；否则，返回步骤三，在所述多条模板曲线中重新选取一条模板曲线，直到在多个模板曲线中选出与待匹配曲线相匹配的模板曲线；

所述步骤一中的求待匹配曲线的有向字符模式为根据求曲线的有向局部字符模式的方法进行求取；

所述步骤二中的求多条模板曲线的有向字符模式为根据求曲线的有向局部字符模式的方法进行求取；

所述步骤四中的对每组初步匹配的子曲线段，求其有向字符模式，为根据求曲线的有向局部字符模式的方法进行求取；

所述步骤五中的对每组二次匹配的子曲线段，求其有向字符模式，为根据求曲线的有向局部字符模式的方法进行求取；

所述求曲线的有向局部字符模式的方法包括以下步骤：

步1，对曲线进行均匀采样，得到离散的采样点；

步2，以每个采样点为坐标原点，以法矢、切矢和副法矢为坐标轴，构建局部坐标系；

步3，以采样点为中心，选取该采样点的多个邻域点，构建包含多个邻域点的立方体，立方体的边与局部坐标系的坐标轴平行；

步4，分别沿三个坐标轴对立方体进行等间距剖分，形成多个小立方体；对每个小立方体采用字符进行标记；

步5，采样点的多个邻域点所在的小立方体对应的字符构成该采样点的局部形状字符串；所有采样点的局部形状字符串构成曲线的有向局部字符模式。

2.如权利要求1所述的曲线匹配方法，其特征在于，所述步骤三中的选取所述多条模板曲线中的一条模板曲线，利用待匹配曲线的有向字符模式和该模板曲线的有向字符模式，采用字符串匹配算法，得到多组初步匹配的子曲线段；包括以下步骤：

步骤3.1：计算待匹配曲线和模板曲线的相似度矩阵；相似度矩阵的行表示待匹配曲线的所有采样点，相似度矩阵的列表示模板曲线的所有采样点，相似度矩阵中的元素表示，待匹配曲线中的采样点的局部形状字符串与模板曲线中的采样点的局部形状字符串相同或者不相同；

步骤3.2：在相似度矩阵中，若表示待匹配曲线中的采样点的局部形状字符串与模板曲线中的采样点的局部形状字符串相同的元素存在多个且连续时，该多个且连续的元素对应的采样点形成为待匹配曲线和模板曲线上的一组初步匹配的子曲线段。

3.一种目标物体的形状匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

提取目标物体的目标轮廓曲线；

提取多个模板物体的模板轮廓曲线；

在多个模板轮廓曲线中，求取与目标轮廓曲线相匹配的模板轮廓曲线；

与目标轮廓曲线相匹配的模板轮廓曲线对应的模板物体即为与目标物体形状匹配的物体；

其中，在多个模板轮廓曲线中，求取与目标轮廓曲线相匹配的模板轮廓曲线，为根据权利要求1或2所述的曲线匹配方法进行求取。