[发明专利]一种基于印刷品的局部线段偏离度特征匹配方法

摘要

本发明公开一种基于印刷品的局部线段偏离度特征匹配方法，首先提取印刷品的直线段偏离度特征，然后利用最小重合长度和符号差异率进行特征匹配，最后通过直线段的匹配结果确定印刷品局部的匹配关系。本发明解决了不同长度特征间的匹配问题，避免了由于直线段位置点不准确导致的无法匹配和距离误差问题。

主权项

1.一种基于印刷品的局部线段偏离度特征匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：1)分别对参考印刷品和待匹配印刷品的相同图像局部进行直线段偏离度特征提取；得到参考印刷品图像局部的多个特征向量和待匹配印刷品图像局部的多个特征向量2)特征向量选取：步骤2.1)从集合R和集合M分别选取特征向量Di和D′j；步骤2.2)确定特征向量Di和D′j的最小重合长度LMin；由于图像经过标准化处理，特征的尺度是相同的，已知特征向量Di和D′j的长度分别为Li和L′j，若Li和L′j相差在30％之内，则LMin的计算规则如下：LMin＝0.9*min(Li,L′j)，若Li和L′j相差超过30％，返回步骤2.1，重新选择特征向量；3)计算特征向量Di和D′j重合部分的距离；设特征向量Di和D′j重合部分的长度为L，显然L＞Lmin；计算特征向量Di和D′j重合部分中对应分量中符号相异的分量个数Num，则特征向量Di和D′j间的距离为d(Di,D′j)＝Num/L中的最小值；4)匹配判断：若距离小于设定距离阈值，则认为两个线段匹配，反之不匹配；5)重复步骤2)至4)，遍历全部特征向量对的组合；6)根据线段对应特征间的匹配结果确定印刷品局部间的匹配关系；具体如下：由步骤5)确定的匹配特征对个数为NumMatch，集合R和集合M中元素个数分别为NumR和NumM，则以Ratio＝NumMatch/(NumR*NumM)的大小判断局部是否匹配；若Ratio大于0.02则局部匹配，反之局部不匹配；所述步骤1)中，特征提取采用以下方法：1.1)图像处理：采集印刷品的图像，将印刷品图像转化为标准图像；1.2)边缘检测：使用Canny边缘检测算子对图像进行边缘检测，得到图像的边缘位置点；1.3)直线检测：利用Hough变换原理对检测到的边缘位置点进行直线检测，获得多条直线；1.4)位置点归类：计算每个边缘位置点到直线的距离和投影位置点，根据距离最近原则将位置点分配到各条直线上；具体如下：设立两个阈值，位置点到直线的最近距离d1和最远距离d2；当位置点到任意直线的距离都大于最远距离d2时，则该位置点不属于任何一条直线；当位置点到多条直线的距离都小于最近距离d1时，则该位置点属于距离小于最近距离d1的多条直线；其余位置点属于距离最近的直线；1.5)对位置点在直线上的投影位置进行聚类，确定直线上的直线段个数；1.6)根据每个直线段上位置点在直线上的投影位置，按照直线方向进行排序，确定直线段的两个端点对应的位置点；在步骤1.6)之前，还包括以下预处理步骤：对直线段上的位置点进行筛选，删除大于平均距离1.5倍的位置点，所述平均距离为所有位置点到距离最近的直线的距离，若位置点到距离最近的直线的距离小于d1，则距离记为d1；在步骤1.6)之前，还包括以下预处理步骤：删除位置点个数小于预设值的直线段；1.7)特征向量形成：具体步骤为：1.7.1)对每条直线段上的位置点到直线的距离，按照直线方向进行排列形成原始特征向量，特征向量的各个分量的值即为对应位置点到直线的距离值；1.7.2)根据位置点与直线的位置关系确定向量各个分量的正负符号，具体规则如下：选定直线段的一个端点A，任意位置点B，位置点B到直线的垂足为C，并将向量与向量扩充成三维向量，则向量与向量叉乘结果的第三维分量的符号为位置点B对应分量的符号；1.8)归一化处理，具体步骤为：1.8.1)对步骤7)获得的原始特征向量进行等距离插值，得到插值后的特征向量；1.8.2)计算插值特征向量中各个分量的均值dMean；1.8.3)将插值特征向量分量减去均值dMean，得到归一化的特征向量。