基于Freeman链码的二维曲线匹配

快速地提取曲线的拐角点是进行曲线匹配的关键。为了解决这一问题,提出提取拐角点的快速方法,根据Freeman链码在拐角点附近的变化规律,将Freeman链码分为两类,根据这两类的判断规律分别确定拐角点,然后根据特征线段的长度和特征点的曲率去除一些伪拐角点,以得到标准拐角点。最后根据标准拐角点的曲率序列求得的归一化互相关系数进行粗匹配,再通过长序列的归一化互相关系数进行精确匹配。这种方法不受曲线旋转和平移的影响,易于实现,根据实验证明该方法的合理性、有效性。     

基于Freeman链码的汉字图像轮廓曲线拐角点检测方法

拐角点检测在模式识别和机器视觉中有重要作用。本文应用基于Freeman链码的一种检测和确定图像轮廓曲线拐角点位置的方法,提取出汉字轮廓图像的拐角点作为特征点用于图像配准中。首先提取出汉字图像的轮廓曲线,然后利用Freeman链码给轮廓曲线编码,根据判断准则,提取出必是拐角点的点与可疑拐角点,最后估算可疑拐角点的曲率,挑出每组临近可能拐角点中曲率最大的点为真实拐角点。实验结果表明本文应用的方法能准确地检测出同被测对象相一致的拐角点,给出了实验数据与过程。     

对Freeman链码分析的角点检测算法

针对传统的基于轮廓曲线的角点检测算法需要计算曲率和选取阈值的不足,提出一种对Freeman链码分析的角点检测算法,首先通过图像边缘检测,轮廓提取得到轮廓的Freeman链码,当链码发生变化时分析其连续前后多个点的链码是否符合一定的规则来判定角点,无需经过传统的角点阈值选取,曲率计算等步骤.实验通过与He&Yung、CPDA、Fast-CPDA和ARCSS角点检测器比较,结果表明本文算法在角点检测时准确率（ACU）最高;在变换实验中,本算法的平均重复率（AR）最高,由此可以得出本算法具有良好的角点检测性能.     

基于纹理结构的指纹识别算法

为克服传统细节点匹配模型的不足,对指纹的纹理结构进行了深入分析,利用指纹纹线的不同结构作为指纹图像的特征.分析了Freeman链码描述图像的原理,用Freeman链码导数来表示所提取的指纹纹线.提出了一整套基于指纹纹线轮廓的特征提取和匹配算法,该算法具有平移、旋转不变性.由于利用了指纹的结构信息,对低质量指纹图像有一定的适应度.实验结果表明,该算法具有相当高的识别率和较强的鲁棒性.     

基于Freeman链码的自由曲线直线逼近算法

提出一种简单而有效的直线逼近自由曲线算法.自由曲线轮廓采用Freeman链码描述,提出快速分割链码算法,得出逼近节点,从而准确地实现对曲线的逼近.此外,该方法不仅适用于直线、圆弧和非圆曲线,而且还适用于形状复杂,不能用初等解析函数直接表示的自由曲线.实验结果表明,该算法简单、快速、准确,并对自由曲线具有较好的逼近效果.     

基于Freeman链码的B样条曲线轮廓拟合

提出了一种Freeman链码与B样条曲线误差控制相结合实现轮廓拟合的算法,首先利用Freeman链码法进行边界跟踪,根据相邻像素点间的不同的链码变化关系,排除伪特征点,提取出轮廓中绝大多数特征点,然后结合基于误差控制的B样条曲线法,取得能够精确表示轮廓信息的特征点。本文算法即避免了使用曲率来进行求取特征点的复杂计算,提高了特征点检测速度,又提取出能够精确拟合轮廓的局部支撑点,实现了基于误差控制的轮廓曲线拟合。实验结果证明了本文算法的正确性。     

基于相对链码和改进 LCS 算法的图形匹配实现

研究相对链码和字符串的匹配算法,采用相对链码和改进的LCS算法实现图形的轮廓匹配。首先通过轮廓提取算法得到图形的轮廓,再通过轮廓跟踪算法得到轮廓的链码,由链码计算得到图形的相对链码,最后采用改进的最大公共子串算法计算两图形的相似度。该图形轮廓匹配算法具有计算量小,平移、旋转的不变性等优点。在Android系统上进行实验,实验结果表明该算法计算速度快,与人的视觉相吻合。     

一种旋转、尺度和平移不变的曲线描述方法

利用Beamlet基容易计算长度的特点,先求出Beamlet曲线的长度,然后根据二叉树层次方式来分割曲线,并将各分割点依次连接成直线段,再计算出所有两两相邻直线段之间的一系列的夹角,得到曲线的Beamlet夹角链码,最后利用两条曲线的Beamlet夹角链码的差异度来度量它们之间的相似性。该方法不仅具有旋转、尺度、平移不变性以及较好的鲁棒性,而且计算量小,匹配速度快。通过实验结果和算法分析,证明了该方法的合理性和有效性。     

基于成对几何直方图的PCB标志检测与匹配

矩方法和模板匹配方法在PCB标志检测中长期被使用,但是这两种方法存在低速和匹配率低下等问题。由于图像的形状特征对各种干扰具有很好的稳健性,本文提出一种利用Freeman链码描述图像轮廓,然后利用顶点检测算法简化图像的顶点以减少计算量,最后利用这一图像轮廓生成成对几何直方图,利用其旋转不变性对图像进行基于轮廓的检测与匹配的方法。实验结果表明利用成对几何直方图方法进行的PCB标志检测与匹配的综合正确检测率高达96%。     

基于二级复合链码的七段数字识别方法

针对动态数字图像的识别问题,提出基于二级复合链码的七段数字识别方法。对细化后的目标图像进行第1级8方向Freeman链码描述,在此基础上,进行第2级4方向Freeman链码描述,得到的复合链码与七段数字具有单一映射关系。在无线瓦斯检测系统中的应用结果表明,该方法具有较高的识别率和执行效率。     

Efficient planar object tracking and parameter estimation usingcompactly represented cubic B-spline curves

In this paper, we consider the problem of matching 2D planar object curves from a database, and tracking moving object curves through an image sequence. The first part of the paper describes a curve data compression method using B-spline curve approximation. We present a new constrained active B-spline curve model based on the minimum mean square error (MMSE) criterion, and an iterative algorithm for selecting the “best” segment border points for each B-spline curve. The second part of the paper describes a method for simultaneous object tracking and affine parameter estimation using the approximate curves and profiles. We propose a novel B-spline point assignment algorithm which incorporates the significant corners for interpolating corresponding points on the two curves to be compared. A gradient-based algorithm is presented for simultaneously tracking object curves, and estimating the associated translation, rotation and scaling parameters. The performance of each proposed method is evaluated using still images and image sequences containing simple objects     

基于曲线分段相似匹配的在线签名认证

针对在线签名认证过程中出现的误匹配问题和曲线的缩放、旋转、位移以及采样不均匀导致的匹配距离过大的问题，提出一种基于曲线分段相似匹配的方法。在进行在线签名认证时，首先对两签名曲线进行分段粗匹配，主要应用了一种基于窗口累计差异矩阵的动态规划算法得到匹配关系。然后，对匹配对计算相似距离和加权累加和，主要方法是对曲线段进行拟合，在一定范围内进行相似变换，对其重采样并计算匹配对的欧氏距离。最后，取测试签名和所有模板签名的相似距离的平均值作为认证距离，将其与训练的阈值进行比较，从而判定真伪。在公开数据库SUSIG的Visual数据集和Blind数据集对该方法进行了测试，使用个性化阈值时分别可以得到3.56%和2.44%的等误率。所提方法在Blind数据集上的等误率比传统的动态时间规划（DTW）方法降低了约14.4%。实验结果表明，对熟练伪造签名和随机伪造签名的认证效果具有一定的优势。     

基于区域弦分布直方图的形状匹配算法及仿真

目标区域主轴能够描述局部形状信息,区域扫描线算法可以遍历目标区域内部任意点。本文在分析区域主轴算法与扫描线算法的基础上,提出了根据区域主轴与垂直于主轴的区域内部扫描线长度、位置分布来描述目标形状的方法,并通过构建基于主轴的归一化弦长度分布直方图实现了目标区域形状的有效匹配。实验仿真结果表明,算法可以准确有效地描述目标形状,并具有位移不变、旋转不变和一定的尺寸不变特点,可以用于目标形状识别与内容检索。     

角点距离矩阵和同心圆划分的曲线描述与匹配

曲线匹配对于物体识别、目标跟踪、碎片拼接等有着重要的意义。针对曲线匹配的效率与鲁棒性问题,提出了一种基于角点距离矩阵和同心圆划分的曲线描述与匹配算法。该算法分为粗略匹配和精确匹配两个阶段。粗略匹配阶段首先采用角点距离矩阵来描述曲线;然后通过子矩阵的方法来匹配曲线。精确匹配阶段首先采用同心圆划分的方法描述曲线;然后通过两条曲线同心圆描述集的差异度度量函数来度量他们的相似性。算法不仅具有平移、旋转、缩放不变性,而且具有较强的鲁棒性,可用于遮挡物体的匹配以及基于轮廓的图形拼接。实验结果表明了该算法的有效性和可行性。     

点线特征融合的误匹配剔除算法

特征匹配作为计算机视觉的一项关键技术而备受关注。近年来,基于描述子的特征点匹配技术取得了一系列突破性进展,但曲线长度不一、端点定位不准确以及周围包含的重复性纹理较多等因素,导致了曲线匹配研究依旧是一个极具挑战性的热点研究课题,且现有曲线匹配方法大多出现匹配总数少、匹配正确率低的问题。为增加特征匹配的总数和正确率,利用特征点和特征曲线的位置关系提出一种点线特征融合的误匹配剔除算法(Point Line feature Fusion,PLF)。首先定义点到曲线的距离,利用点、曲线描述子提取图像的点、线特征;其次确定落入匹配曲线对应支撑区域内的匹配点对,并根据匹配点组和曲线间的距离约束剔除错误曲线匹配;最后利用点线距离约束剔除匹配曲线支撑区域内的错误点匹配。实验选取了3种不同的点线组合,即SIFT技术提取的点特征分别与IOCD曲线描述子、IOMSD曲线描述子、GOCD曲线描述子提取的曲线特征相融合, 验证算法 对多种点、线描述子具有适用性,且该算法不仅适用于特征点与特征曲线的融合,亦适用于特征点与特征直线的融合,从而验证了其对多种图像特征具有适用性。实验结果表明,在旋转、视角变化、光照变化、压缩、噪音、模糊等变换条件下,该算法均能有效提高曲线特征匹配的匹配总数和匹配正确率,同时提高点匹配的正确率。     

一种基于小波变换提取拐点的手写签名认证方法

为了对手写签名进行准确认证 ,介绍了一种基于小波变换的用于提取手写签名笔划坐标 -时间曲线拐点的手写签名认证方法 ,该方法首先采用以高斯函数的二阶导数作为小波基的小波变换技术来进行拐点提取 ,由于变换后的曲线可以近似认为是原函数的二次导数曲线 ,它不仅能够从签名笔划曲线中准确可靠地提取出具有特殊意义的拐点 ,并具有分辨尺度可调的优点 ,从而提高了认证的普适性 ;然后以该方法为基础 ,进行不同签名之间拐点序列的匹配 ;最后再利用提取的拐点来对签名进行分段和段 -段对应处理 .若由于利用拐点分段能体现出各分段局部相似性与稳定性不同的特点 ,因而拉开了真伪签名之间的差距 ,若进一步与动态时间弯曲算法相结合 ,即可取得比较满意的认证效果 .     

Curve fitting and fairing using conic splines

We present an efficient geometric algorithm for conic spline curve fitting and fairing through conic arc scaling. Given a set of planar points, we first construct a tangent continuous conic spline by interpolating the points with a quadratic Bézier spline curve or fitting the data with a smooth arc spline. The arc spline can be represented as a piecewise quadratic rational Bézier spline curve. For parts of the G¹ conic spline without an inflection, we can obtain a curvature continuous conic spline by adjusting the tangent direction at the joint point and scaling the weights for every two adjacent rational Bézier curves. The unwanted curvature extrema within conic segments or at some joint points can be removed efficiently by scaling the weights of the conic segments or moving the joint points along the normal direction of the curve at the point. In the end, a fair conic spline curve is obtained that is G² continuous at convex or concave parts and G¹ continuous at inflection points. The main advantages of the method lies in two aspects, one advantage is that we can construct a curvature continuous conic spline by a local algorithm, the other one is that the curvature plot of the conic spline can be controlled efficiently. The method can be used in the field where fair shape is desired by interpolating or approximating a given point set. Numerical examples from simulated and real data are presented to show the efficiency of the new method.     

基于仿射不变性的轮廓曲线局部描述符

特征点(角点、拐点、切点)只反映轮廓曲线的部分信息,为更精确地描述曲线,定义和提取一种特征点——弦高点,基于该特征点构造一种曲线局部描述符,并将其用于曲线匹配。定义的弦高点比现有的特征点更精确描述曲线的特性,能解决轮廓曲线平滑特征点少而不能被精确描述的问题。文中定义的弦高点和构造的识别向量都具有仿射不变性,且均为局部描述符,因而文中方法适合于仿射变换且在遮挡的情况下仍有效。理论分析和实验结果都证明该方法的有效性。