[发明专利]图像局部特征描述方法、装置、设备及介质

权利要求书

1.一种图像局部特征描述方法，其特征在于，所述方法包括：

按照像素点的灰度值，将图像中的局部特征区域划分为多个灰度子区间，每个灰度子区间中的像素点的灰度值在预定的连续灰度值范围内；

获取各个灰度子区间的灰度值梯度信息；以及

基于各个灰度子区间的灰度值梯度信息，形成所述局部特征区域的局部描述符。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取各个灰度子区间的灰度值梯度信息的步骤包括：

计算兴趣点的梯度信息，其中所述兴趣点是所述局部特征区域内的像素点；以及

分别对每个所述灰度子区间中的兴趣点的梯度信息进行统计，以得到相应灰度子区间的灰度值梯度信息。

3.根据要求2所述的方法，其特征在于，所述计算兴趣点的梯度信息的步骤包括：

以所述兴趣点为原点，以所述局部特征区域中的预定特征点和所述兴趣点的连线方向为一个坐标轴，建立局部坐标系，其中，另一个坐标轴垂直于所述连线方向；以及

基于所述局部坐标系计算所述兴趣点的梯度信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述局部坐标系计算所述兴趣点的梯度信息的步骤包括：

基于样本点的灰度值计算所述兴趣点的梯度信息，其中，所述样本点是所述局部坐标系的两个坐标轴上与所述兴趣点邻近的像素点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于下述公式计算所述兴趣点的梯度信息：

其中，以点P表示所述特征点，以点P_i表示所述兴趣点，表示所述样本点，I(p_i^j)为所述样本点p_i^j的灰度，m(p_i)为所述兴趣点的梯度幅值，θ(p_i)为所述兴趣点的方向角，j的取值为1，2，3，4，与在所述局部坐标系的一个坐标轴上，与在所述局部坐标系的另一个坐标轴上。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述兴趣点的梯度信息包括基于所述局部坐标系表示的梯度方向和梯度幅值，所述分别对每个所述灰度子区间中的兴趣点的梯度信息进行统计以得到相应灰度子区间的灰度值梯度信息的步骤包括：

对于预定数量的方向范围中的每一个，统计梯度方向在该方向范围内的兴趣点的个数或梯度幅值之和，得到对应于该方向范围的统计值；以及

按第一预定顺序依次组合所述预定数量的方向范围的统计值，得到相应灰度子区间的灰度值梯度信息。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述对于预定数量的方向范围中的每一个，统计梯度方向在该方向范围内的兴趣点的个数或梯度幅值之和，得到对应于该方向范围的统计值的步骤包括：

将每个方向范围中的兴趣点梯度方向映射到该方向范围内的一个预定方向上，统计梯度方向被映射到各个预定方向的兴趣点的个数或梯度幅值之和，得到对应于该方向范围的统计值。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按照像素点的灰度值将图像中的局部特征区域划分为多个灰度子区间的步骤包括：

获取所述局部特征区域内的所有像素点的灰度值；以及

按照所述像素点灰度值的大小，将所述局部特征区域划分为多个灰度子区间，每个灰度子区间中的像素点的灰度值在预定的连续灰度值范围内。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述获取所述局部特征区域内的所有像素点的灰度值的步骤包括：

将所述局部特征区域标准化为圆形区域，以获取该圆形区域内的所有像素点的灰度值。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于各个灰度子区间的灰度值梯度信息，形成所述局部特征区域的局部描述符的步骤包括：

按预定顺序依次组合各个灰度子区间的灰度值梯度信息，形成所述局部特征区域的局部描述符。