基于极坐标傅里叶变换的旋转不变性图像特征提取方法

摘要

本发明提供了一种基于极坐标傅里叶变换的旋转不变性图像特征提取方法，包括步骤：步骤一，获取图像梯度，并根据图像梯度获取图像的梯度方向；步骤二，对图像的梯度方向进行归一化处理；步骤三，基于归一化处理后的图像梯度方向提取图像的CHOG特征：步骤四，对图像的CHOG特征进行极坐标傅里叶变换，提取变换后傅里叶系数的幅值为旋转不变性图像特征。本发明采用CHOG特征可以很好地描述图像中物体的形状，对图像CHOG特征进行极坐标傅里叶变换，获取的旋转不变性图像特征可实现旋转目标的检测，对提高目标检测的准确性具有一定的意义。

主权项

基于极坐标傅里叶变换的旋转不变性图像特征提取方法，其特征在于，包括步骤：步骤一，获取图像梯度，并根据图像梯度获取图像的梯度方向；步骤二，对图像的梯度方向进行归一化处理：以图像中心为极坐标原点、以水平方向为极轴建立极坐标系，在极坐标系下获取图像上各像素点的径向角，将像素点的梯度方向减去该像素点的径向角，即获得归一化处理后的图像梯度方向；步骤三，基于归一化处理后的图像梯度方向提取图像的CHOG特征：采用圆形分块策略划分图像获得块区域，统计各块区域的梯度方向信息，并根据各块区域的梯度方向信息获得图像的CHOG特征；步骤四，对图像的CHOG特征进行极坐标傅里叶变换，提取变换后傅里叶系数的幅值为旋转不变性图像特征；步骤四进一步包括子步骤：4.1根据不同的方向单元将图像CHOG特征组织成大小为(M,N,K)的三维特征矩阵Feature，其中，M为一个同心圆划分的块区域数量，N为同心圆数量，K为方向单元数量；4.2对三维特征矩阵Feature中各方向单元对应的特征图像进行二维离散傅里叶变换，并获取变换后的傅里叶系数F(μ,ν)：$F(\mu ,\nu )=\underset{ϵ=0}{\overset{M-1}{\Sigma }}\underset{\psi =0}{\overset{N-1}{\Sigma }}\left[Feature(ϵ,\psi ,\kappa )\exp (-2\pi j(\frac{\mu ϵ}{M}+\frac{\nu \psi }{N}\left)\right)\right]$其中，F(μ,ν)为傅里叶变换后方向单元κ的傅里叶系数；μ、ν表示图像中像素点坐标；Feature(ε,ψ,κ)表示同心圆ψ块区域ε中对应于方向单元κ的像素点的COHG特征；κ表示方向单元编号，κ＝1,2,...,K；ε表示块区域编号，ε＝1,2,...,M；ψ表示同心圆编号，ψ＝1,2,...,N；j表示虚部；4.3组合步骤4.2获得的各方向单元的傅里叶系数幅值，得到旋转不变性图像特征。