1.一种圆形图像的特征提取方法,其特征在于,包括步骤如下:
1)输入彩色图像Image1,将所述彩色图像Image1灰度变换为灰度图像Image2;计算灰度图像Image2中的所有像素点的灰度平均值Ga;所述彩色图像Image1为四个边与圆形图像的轮廓外缘相切的正方形图像;
2)设灰度图像Image2中圆形图像的轮廓半径为r,将灰度图像Image2缩放为半径为R的标准圆形图像Image3;
3)计算标准圆形图像Image3的圆心坐标C(XC,YC);
4)在标准圆形图像Image3上以圆心C为圆心,做w个同心圆,w个同心圆的半径分别记为r1,r2,…,rm,…,rw;相邻同心圆的半径差值σn≥1;
5)在每一个同心圆上,等间距选取若干个样本点;半径为rm的同心圆上采集的样本点数为pm,则同心圆上所选择的样本点数分别为p1,p2,…,pm,…,pw;每个同心圆上的第一个样本点Ym1选择在圆心的正右侧,即Ym1的y坐标值为R,x坐标值为R+rm,其他样本点以第一个样本点Ym1为基准,逆时针编号;第m个同心圆的第n个样本点Ymn的x坐标和y坐标分别为:
6)计算Ymn坐标的灰度值,存入矩阵,得到w×pw的矩阵MT1;
7)将矩阵MT1的每一行中的pm个元素进行拉伸操作,使每一行的Ampm元素拉伸到所在行的最后一列位置,该行中其余位置的元素值按照线性插值方法计算,生成矩阵MT2;
其余位置的元素值按照线性插值方法计算的具体过程如下:
矩阵MT2第m行第u个元素对应矩阵MT1中第m行第u0=u×k个元素,其中,缩放系数k=(pm-1)/(pw-1);对u0取整记为v,则矩阵MT2中的m行的第u个元素的值为:f=(u0-v)Amv+(1+v-u0)Am(v+1);
8)对矩阵MT2二值化处理,得到矩阵MT3;二值化阈值为Ga;
二值化公式为:
将矩阵MT2中每一列元素累加,得到一维矩阵MT4;MT4=[D1 D2 ... Dpw];
9)查找矩阵MT4内的最小值元素Dz;z为最小值元素对应的列号;
10)将矩阵MT3中列号小于z的所有列,平移到矩阵MT3的第pw列之后,得到新矩阵MT6;
MT6即为图像Image1的特征矩阵;MT6内的元素为1或0。
2.根据权利要求1所述的圆形图像的特征提取方法,其特征在于,所述步骤2)中将灰度图像Image2缩放为半径为R的标准圆形图像Image3的方法为,双线性插值算法,缩放比例为R/r。
3.根据权利要求1所述的圆形图像的特征提取方法,其特征在于,所述步骤5)中,pm=7×rm。
4.根据权利要求1所述的圆形图像的特征提取方法,其特征在于,所述步骤6)中,采用双线性插值算法计算Ymn坐标的灰度值。
5.根据权利要求1所述的圆形图像的特征提取方法,其特征在于,所述步骤7)中,将矩阵MT1中的每一行中的pm个元素进行拉伸操作,是通过双线性插值算法实现。
6.根据权利要求1所述的圆形图像的特征提取方法,其特征在于,所述步骤8)中,将矩阵MT2中每一列元素累加,得到一维矩阵MT4的计算方法为:MT4=MT5×MT2,其中,MT5为元素均为1的单行矩阵,列数为w;即MT5=ones(1,w)。
7.根据权利要求1所述的圆形图像的特征提取方法,其特征在于,所述步骤9)中,当出现连续相同最小值时,选择列号最小的一个元素作为Dz。