分层结构直方图及其应用

针对传统直方图特征存在的特征分辨能力不强的问题,提出了一种图像分层结构直方图.该特征首先将图像按照亮度幅值的大小进行分层,然后根据预先设计的结构图元对所有的分层图进行基于结构图元的直方图统计,最后将所得的直方图进行集成得到最终的分层结构直方图.以图像匹配与视觉跟踪为例,对分层结构直方图的应用进行了大量的仿真实验,结果表明该特征较参考特征具有更强的特征分辨性能和局部描述能力.利用分层结构直方图进行图像匹配得到的相似性度量图单峰特性更加明显,能够显著降低视觉跟踪算法的跟踪误差.

结合颜色属性的分层结构直方图

目的为克服单一颜色特征易受光照变化影响,以及图像的空间结构特征对目标形变较为敏感等问题,提出一种结合颜色属性的分层结构直方图。方法首先,鉴于使用像素灰度值对图像进行分层易受光照变化影响,本文基于颜色属性对图像进行分层,即将输入的彩色图像从RGB空间映射到颜色属性空间,得到11种概率分层图;之后,将图像中的每一个像素仅投影到其概率值最大的分层中,使得各分层之间像素的交集为空,并集为整幅图像;对处理后的每一个分层,通过定义的结构图元来统计像素分布情况,得到每一分层的空间分布信息;最后,将每一分层的像素空间分布信息串联作为输入图像的分层结构直方图,以此来表征图像。结果为证明本文特征的有效性,将该特征用于图像匹配和视觉跟踪,与参考特征相比,利用本文特征进行图像匹配时,峰值旁瓣比均值提升1.3479;将本文特征用于视觉跟踪时,采用粒子滤波作为跟踪框架,成功率相对上升4%,精度相对上升4.6%。结论该特征将图像的颜色特征与空间结构信息相结合,有效解决了单一特征分辨性较差的问题,与参考特征相比,该特征具有更强的分辨性和鲁棒性,因此本文特征可以更好地应用于图像处理应用中。