基于sift算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法及系統(tǒng)，其中方法包括：建立標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫，然后進(jìn)行臺(tái)標(biāo)預(yù)判；將標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖都劃分為歸屬塊和決定塊兩個(gè)區(qū)域，分別對待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和決定塊進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)提??；對待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配，根據(jù)匹配的SIFT特征點(diǎn)數(shù)及預(yù)設(shè)的閾值，確定待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息；在歸屬塊的信息所確定的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖范圍內(nèi)，對待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配，根據(jù)匹配的特征點(diǎn)數(shù)及預(yù)設(shè)的閾值，完成臺(tái)標(biāo)識(shí)別。本發(fā)明能夠較好地解決在透明臺(tái)標(biāo)或噪聲背景情況下臺(tái)標(biāo)識(shí)別準(zhǔn)確度低的問題。
【專利說明】基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法及系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)圖像處理【技術(shù)領(lǐng)域】，更為具體地，涉及一種基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前，我國整個(gè)電視系統(tǒng)變得越來越龐大和復(fù)雜，通過對電視臺(tái)標(biāo)的識(shí)別，能夠區(qū)分各個(gè)電視臺(tái)以及相關(guān)節(jié)目內(nèi)容，并可以作為從內(nèi)容上檢索未知節(jié)目視頻的依據(jù)，因而廣泛應(yīng)用在電視節(jié)目監(jiān)控及媒資管理部門。在視頻安全監(jiān)控中，臺(tái)標(biāo)可作為重要的特征，監(jiān)測播放內(nèi)容的合法性；在媒體管理部門，根據(jù)臺(tái)標(biāo)識(shí)別，在海量視頻庫中快速分類和檢索。
[0003]臺(tái)標(biāo)，即一個(gè)電視臺(tái)的標(biāo)志，是區(qū)別于其他頻道，體現(xiàn)辦臺(tái)理念和形象的外在表現(xiàn)符號(hào)。臺(tái)標(biāo)具有識(shí)別、區(qū)別和美化的基本功能，其也是實(shí)現(xiàn)視頻分析、理解、檢索的重要語義源之一。隨著電視技術(shù)的飛速發(fā)展，各省、市、縣級電視臺(tái)的節(jié)目多達(dá)上百套。
[0004]臺(tái)標(biāo)識(shí)別的準(zhǔn)確性取決于三個(gè)方面，一是臺(tái)標(biāo)的準(zhǔn)確定位；二是臺(tái)標(biāo)特征的有效提??；三是臺(tái)標(biāo)特征的正確匹配。
[0005]臺(tái)標(biāo)大致分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種，當(dāng)前絕大多數(shù)臺(tái)標(biāo)是靜態(tài)的。根據(jù)透明度不同，臺(tái)標(biāo)又分為不透明和半透明標(biāo)兩種。針對靜態(tài)臺(tái)標(biāo)識(shí)別問題，2005年，周獻(xiàn)中、史迎春和王韜在南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)上發(fā)表了一篇基于HSV顏色空間加權(quán)Hu不變矩的臺(tái)標(biāo)識(shí)別的論文，在該論文中提出了一種臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法。該臺(tái)標(biāo)方法采用空間彩色直方圖方法對臺(tái)標(biāo)特征進(jìn)行描述，并采用知識(shí)庫輔助直方圖統(tǒng)計(jì)的方法對臺(tái)標(biāo)進(jìn)行識(shí)別。該方法使用遍歷識(shí)別，隨著知識(shí)庫中臺(tái)標(biāo)數(shù)量的增加，計(jì)算效率會(huì)逐步下降，且對半透明臺(tái)標(biāo)識(shí)別效果不是很理想。
[0006]2009年，楊強(qiáng)、程玉昆和馬森在計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件發(fā)表了一篇基于小波特征的臺(tái)標(biāo)識(shí)別的論文，在該論文中提出了臺(tái)標(biāo)區(qū)域分割及小波特征參數(shù)提取算法，并利用小波參數(shù)匹配實(shí)現(xiàn)臺(tái)標(biāo)識(shí)別，但存在準(zhǔn)確率不高的問題。
[0007]2012年，金陽、程江華、任通和庫錫樹四人在電機(jī)技術(shù)期刊上發(fā)表了一篇一種基于二值圖角點(diǎn)匹配的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法的論文，在該論文中提出用基于二值圖角點(diǎn)匹配的方法，只適合在長視頻序列中使用，透明臺(tái)標(biāo)識(shí)別不理想。
[0008]總之，目前傳統(tǒng)的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法容易受到背景變化和噪聲影響的局限性，存在計(jì)算速率低和匹配的準(zhǔn)確率低的問題。
[0009]因此，需要一種新的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法應(yīng)用于視頻檢索系統(tǒng)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0010]鑒于上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法及系統(tǒng)，以解決臺(tái)標(biāo)識(shí)別準(zhǔn)確度低的問題。
[0011]本發(fā)明提供一種基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法，包括:
[0012]建立標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫，首先通過對標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行二值化獲取臺(tái)標(biāo)映射模板；其次將標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖分割為標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊；然后根據(jù)SIFT算子分別提取標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的SIFT特征點(diǎn)；
[0013]預(yù)判待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖，通過標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的臺(tái)標(biāo)映射模板對待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行摳像處理獲取不含背景信息的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案；將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案與標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行基于顏色特征的對比，根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值，篩選出預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖；
[0014]分割待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖及提取待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的SIFT特征點(diǎn)，將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖分割為待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊；根據(jù)SIFT算子分別提取待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的SIFT特征點(diǎn)；
[0015]匹配SIFT特征點(diǎn)，根據(jù)SIFT算子，對待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖和預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配；其中，
[0016]將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊與預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配，根據(jù)匹配成功的特征點(diǎn)數(shù)量及預(yù)設(shè)的閾值，確定待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息；在根據(jù)待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息確定的預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的范圍內(nèi)，將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊和預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配，根據(jù)匹配成功的特征點(diǎn)數(shù)量及預(yù)設(shè)的閾值，確定待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的信息；
[0017]根據(jù)確定的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息和決定塊的信息，確定待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的臺(tái)標(biāo)信息，完成臺(tái)標(biāo)識(shí)別。
[0018]此外，優(yōu)選的方案是，在匹配SIFT特征點(diǎn)過程中，將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖與預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行匹配時(shí)，可將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖替換為待識(shí)別的臺(tái)標(biāo)圖案。
[0019]此外，優(yōu)選的方案是，在將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案與標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行基于顏色特征的對比的過程中，待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案與標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖也可進(jìn)行基于亮度特征和統(tǒng)計(jì)特性的對比。
[0020]此外，優(yōu)選的方案是，標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖指在形狀、大小和顏色方面符合標(biāo)準(zhǔn)的臺(tái)標(biāo)圖像；
[0021]待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖指從電視畫面的特定位置上截取的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖像；
[0022]標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊表示電視臺(tái)標(biāo)識(shí)信息；
[0023]標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊表示同一個(gè)電視臺(tái)中不同頻道的標(biāo)識(shí)信息。
[0024]本發(fā)明還提供了一種基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)，包括:
[0025]標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫建立單元，用于首先通過對標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行二值化獲取臺(tái)標(biāo)映射模板；其次將標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖分割為標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊；然后根據(jù)SIFT算子分別提取標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的SIFT特征點(diǎn)；
[0026]待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖預(yù)判單元，用于通過標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的臺(tái)標(biāo)映射模板對待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行摳像處理獲取不含背景信息的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案；將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案與標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行基于顏色特征的對比，根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值，篩選出預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖；
[0027]待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖分割單元，用于將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖分割為待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊；
[0028]待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的SIFT特征點(diǎn)提取單元，用于根據(jù)SIFT算子分別提取待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的SIFT特征點(diǎn)；
[0029]SIFT特征點(diǎn)匹配單元，用于根據(jù)SIFT算子，對待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖和預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配；其中，[0030]SIFT特征點(diǎn)匹配單元包括待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊確定單元和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊確定單元；
[0031]待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊確定單元，用于將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊與預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配，根據(jù)匹配成功的特征點(diǎn)數(shù)量及預(yù)設(shè)的閾值，確定待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息；
[0032]待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊確定單元，用于在根據(jù)待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息確定的預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的范圍內(nèi)，將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊和預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配，根據(jù)匹配成功的特征點(diǎn)數(shù)量及預(yù)設(shè)的閾值，確定待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的信息；
[0033]根據(jù)確定的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息和決定塊的信息，確定待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的臺(tái)標(biāo)信息，完成臺(tái)標(biāo)識(shí)別。
[0034]此外，優(yōu)選的方案是，在SIFT特征點(diǎn)匹配單元中，將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖與預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行匹配時(shí)，可將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖替換為待識(shí)別的臺(tái)標(biāo)圖案。
[0035]此外，優(yōu)選的方案是，在待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖預(yù)判單元中，待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案與標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行基于顏色特征的比對時(shí)，還進(jìn)行基于亮度特征和統(tǒng)計(jì)特性的對比。
[0036]此外，優(yōu)選的方案是，標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖指在形狀、大小和顏色方面符合標(biāo)準(zhǔn)的臺(tái)標(biāo)圖像；
[0037]待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖指從電視畫面的特定位置上截取的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖像；
[0038]標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊表示電視臺(tái)標(biāo)識(shí)信息；
[0039]標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊表示同一個(gè)電視臺(tái)中不同頻道的標(biāo)識(shí)信息。
[0040]從上面的技術(shù)方案可知，本發(fā)明的基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法及系統(tǒng)，取得以下有益效果:
[0041]I)在臺(tái)標(biāo)圖切割分塊的基礎(chǔ)上，結(jié)合SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法，將臺(tái)標(biāo)圖拆分為決定區(qū)域與歸屬區(qū)域，依次對每一區(qū)域采用SIFT進(jìn)行匹配識(shí)別；能夠縮小SIFT的匹配范圍，減少計(jì)算區(qū)域和計(jì)算量，從而提高計(jì)算速率；
[0042]2)利用SIFT算法提取臺(tái)標(biāo)特征點(diǎn)有利于增強(qiáng)對噪聲、亮度和背景變化的魯棒性；
[0043]3)能夠適應(yīng)復(fù)雜的臺(tái)標(biāo)背景變換，適用于透明臺(tái)標(biāo)的情況，具有快速、準(zhǔn)確的匹配特點(diǎn)，可有效應(yīng)用于視頻分類、管理等。
[0044]為了實(shí)現(xiàn)上述以及相關(guān)目的，本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面包括后面將詳細(xì)說明并在權(quán)利要求中特別指出的特征。下面的說明以及附圖詳細(xì)說明了本發(fā)明的某些示例性方面。然而，這些方面指示的僅僅是可使用本發(fā)明的原理的各種方式中的一些方式。此外，本發(fā)明旨在包括所有這些方面以及它們的等同物。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0045]通過參考以下結(jié)合附圖的說明及權(quán)利要求書的內(nèi)容，并且隨著對本發(fā)明的更全面理解，本發(fā)明的其它目的及結(jié)果將更加明白及易于理解。在附圖中:
[0046]圖1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法流程圖；
[0047]圖2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別的原理框圖；
[0048]圖3-1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采集得到的一幀示意圖；[0049]圖3-2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的臺(tái)標(biāo)映射模板示意圖；
[0050]圖3-3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的映射的臺(tái)標(biāo)示意圖；
[0051]圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SIFT算法與顏色直方圖速率對比示意圖；
[0052]圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)分塊示意圖；
[0053]圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SIFT算子的總體步驟流程圖；
[0054]圖7-1和圖7-2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的臺(tái)標(biāo)特征點(diǎn)提取示意圖；
[0055]圖8-1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的北京臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖與采集關(guān)鍵幀的匹配結(jié)果示意圖；
[0056]圖8-2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CCTV7標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖與采集關(guān)鍵幀的匹配結(jié)果示意圖；
[0057]圖8-3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的BTV科教標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖與BTV文藝關(guān)鍵幀匹配結(jié)果示意圖；
[0058]圖8-4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的CCTV2臺(tái)標(biāo)與CCTVl臺(tái)標(biāo)匹配結(jié)果示意圖；
[0059]圖9為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)的框圖。
[0060]在所有附圖中相同的標(biāo)號(hào)指示相似或相應(yīng)的特征或功能。
【具體實(shí)施方式】
[0061]在下面的描述中，出于說明的目的，為了提供對一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例的全面理解，闡述了許多具體細(xì)節(jié)。然而，很明顯，也可以在沒有這些具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)現(xiàn)這些實(shí)施例。以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0062]以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0063]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法流程。如圖1所不，本發(fā)明提供一種基于SIFT(Scale Invariant Feature Transform,尺度不變特征變換)算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法，包括:
[0064]SllO:建立標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫，首先通過對標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行二值化獲取臺(tái)標(biāo)映射模板；其次將標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖分割為標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊；然后根據(jù)SIFT算子分別提取標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的SIFT特征點(diǎn)；
[0065]S120:預(yù)判待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖，通過標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的臺(tái)標(biāo)映射模板對待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行摳像處理獲取不含背景信息的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案；將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案與標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行基于顏色特征的對比，根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值，篩選出預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖；
[0066]S130:分割待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖及提取待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的SIFT特征點(diǎn)，將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖分割為待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊；根據(jù)SIFT算子分別提取待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的SIFT特征點(diǎn)；
[0067]S140:匹配SIFT特征點(diǎn)，根據(jù)SIFT算子，對待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖和預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配；其中，
[0068]將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊與預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配，根據(jù)匹配成功的特征點(diǎn)數(shù)量及預(yù)設(shè)的閾值，確定待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息；在根據(jù)待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息確定的預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的范圍內(nèi)，將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊和預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配，根據(jù)匹配成功的特征點(diǎn)數(shù)量及預(yù)設(shè)的閾值，確定待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的信息；
[0069]根據(jù)確定的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息和決定塊的信息，確定待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的臺(tái)標(biāo)信息，完成臺(tái)標(biāo)識(shí)別。
[0070]在上述步驟SllO中,標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫由各個(gè)電視頻道的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖組成。標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖是指在形狀、大小、顏色等方面均符合標(biāo)準(zhǔn)的臺(tái)標(biāo)圖像；標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖可以從噪聲小、臺(tái)標(biāo)區(qū)域無背景圖像的電視畫面中截取，或者由電視臺(tái)節(jié)目制作部門提供。
[0071 ] 對標(biāo)準(zhǔn)圖標(biāo)庫中的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行預(yù)處理,獲得臺(tái)標(biāo)映射模板、標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊、標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的SIFT特征點(diǎn)。上述預(yù)處理獲得的臺(tái)標(biāo)映射模板、區(qū)域分割位置信息(標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊)以及標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖歸屬塊和決定塊的SIFT特征點(diǎn)都將與標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖一起存放在標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中。
[0072]在上述步驟S120中，待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖是指從電視畫面的特定位置上截取的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖像，通常會(huì)帶有節(jié)目背景；一般電視節(jié)目的臺(tái)標(biāo)位置都是相對固定的，因此可在電視畫面的特定位置上截取臺(tái)標(biāo)圖像，作為待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖。待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案是指用臺(tái)標(biāo)映射模板對待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行摳像處理后得到的不含背景信息的臺(tái)標(biāo)圖案。
[0073]將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖與標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行圖像比對，判斷出與待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖區(qū)分度較大的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖，這些標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖將不參與后續(xù)的SIFT特征匹配，由此可減少SIFT算法的運(yùn)算量，步驟S120對標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行粗匹配，篩選出能夠參與匹配的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖(即預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖)。
[0074]具體地，待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖與標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖比對的方法是:首先用標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的臺(tái)標(biāo)映射模板對待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行摳像處理，得到不含背景信息的臺(tái)標(biāo)圖案。將標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖與待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案進(jìn)行基于亮度特征、顏色特征或統(tǒng)計(jì)特性的圖像比對，即計(jì)算兩圖像之間的亮度直方圖之差、顏色直方圖之差或統(tǒng)計(jì)特性之差，若差值大于預(yù)先設(shè)定的閾值，則認(rèn)為該標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖與待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案相差較大，在后續(xù)的SIFT特征匹配中待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖將不再與該標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行匹配。其中，閾值大小的設(shè)定與圖像噪聲、直方圖分組等有關(guān)。由于基于亮度、顏色或統(tǒng)計(jì)特性的圖像比對方法簡單、運(yùn)算量小，因此預(yù)判過程不會(huì)帶來過大的時(shí)間開銷。
[0075]在上述步驟S130中，標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊表示電視臺(tái)標(biāo)識(shí)信息；標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊表示同一個(gè)電視臺(tái)中不同頻道的標(biāo)識(shí)信息。
[0076]在上述SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法過程中，步驟S120、S130和S140中，采用的是待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖與預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)進(jìn)行對比和匹配，在本發(fā)明中，更有優(yōu)選的一種實(shí)施例為:待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖能替換為待識(shí)別的臺(tái)標(biāo)圖案與預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行匹配，識(shí)別效果基本相同，同時(shí)識(shí)別速度會(huì)略有提升。
[0077]其中，標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的臺(tái)標(biāo)映射模板對待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行摳像處理獲取不含背景信息的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案。
[0078]上述為SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法的過程，其過程的原理如圖2所示，圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別的原理，該原理包括:
[0079]待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖如何進(jìn)行匹配，最終完成臺(tái)標(biāo)識(shí)別。
[0080]對標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖來說,建立標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫,標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫包括:預(yù)處理獲得的臺(tái)標(biāo)映射模板、區(qū)域分割位置信息(標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖分割為標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊)、標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的SIFT特征點(diǎn)和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的SIFT特征點(diǎn)、標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖。
[0081]在標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中，首先對標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行二值化，得到臺(tái)標(biāo)映射模板，也即是說:臺(tái)標(biāo)映射模板是指標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖經(jīng)過二值化處理而獲得；其次對標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行區(qū)域分割，將每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖分割成標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊；然后分別提取標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的SIFT特征點(diǎn)。
[0082]對待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖來說，首先用標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的臺(tái)標(biāo)映射模板對待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行摳像處理，得到不含背景信息的臺(tái)標(biāo)圖案。將標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的每一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖與待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案進(jìn)行基于亮度特征、顏色特征或統(tǒng)計(jì)特性的比對，即計(jì)算兩圖像之間的亮度直方圖之差、顏色直方圖之差或統(tǒng)計(jì)特性之差，若差值大于預(yù)先設(shè)定的閾值，則認(rèn)為該標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖與待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案相差較大，在后續(xù)的SIFT特征匹配中待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖將不再與該標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行匹配。若差值小于預(yù)先設(shè)定的閾值，后續(xù)的SIFT特征匹配中待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖將與該標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行匹配，參與SIFT特征匹配的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖稱為預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖。
[0083]其中，閾值大小的設(shè)定與圖像噪聲、直方圖分組等有關(guān)。由于基于亮度特征、顏色特征或統(tǒng)計(jì)特性的比對方法簡單、運(yùn)算量小，因此預(yù)判過程不會(huì)帶來過大的時(shí)間開銷。
[0084]將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖分割為待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊，并分別提取其SIFT特征點(diǎn)。
[0085]最后，待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖通與預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行匹配，從而確定待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息和決定塊的信息，以確定待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的臺(tái)標(biāo)信息，完成臺(tái)標(biāo)識(shí)別。
[0086]從上述原理中得知，臺(tái)標(biāo)映射模板是指標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖經(jīng)過二值化處理而獲得，顏色直方圖是為了將待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行對比建立的，下面將詳細(xì)講述臺(tái)標(biāo)映射模板的獲得和顏色直方圖的建立。
[0087]圖3-1為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的采集得到的一幀示意圖；圖3-2為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的臺(tái)標(biāo)映射模板示意圖；圖3-3為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的映射的臺(tái)標(biāo)模板示意圖。在臺(tái)標(biāo)映射信息提取的過程中，臺(tái)標(biāo)映射模板是指能夠充分提取臺(tái)標(biāo)位置信息的映射圖，如圖3-2所示，利用該映射模板可以從圖3-1中映射出對應(yīng)的臺(tái)標(biāo)RGB信息，把RGB轉(zhuǎn)到HSV顏色空間，其中H表示色相，S表示飽和度，V表示亮度。電視臺(tái)標(biāo)擁有豐富的色調(diào)信息，是區(qū)分不同臺(tái)標(biāo)的重要特征。因此，將H (色相)由0-360壓縮為0-36，建立顏色直方圖，再進(jìn)行臺(tái)標(biāo)預(yù)判，粗略篩選出色調(diào)上接近的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖(即預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖)(如圖3-3所示)。
[0088]在顏色直方圖的預(yù)判的過程中，由于SIFT算法識(shí)別率較高，但其缺點(diǎn)是計(jì)算量較大，匹配速率較慢，達(dá)不到實(shí)時(shí)匹配的要求。而顏色直方圖匹配計(jì)算量較小，匹配速率較快。圖4為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SIFT算法與顏色直方圖速率對比示意圖，如圖4所示，橫坐標(biāo)表示標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖在數(shù)據(jù)庫中的索引值，縱坐標(biāo)表示檢測時(shí)間。當(dāng)檢測一幅未知臺(tái)標(biāo)時(shí)，與他所對應(yīng)的模板圖索引值越大，檢測所耗費(fèi)的時(shí)間就越多。
[0089]例如一幅待檢測的臺(tái)標(biāo)圖是“BTV_財(cái)經(jīng)”，如果“BTV_財(cái)經(jīng)”模板圖在數(shù)據(jù)庫的索引值是30，那么檢測圖需要與前面O到29的其他標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖依次檢測，從而導(dǎo)致檢測時(shí)間增長。所以，采用顏色直方圖匹配做預(yù)判，篩除最不可能與待檢測圖匹配的臺(tái)標(biāo)模板，使得SIFT算法匹配的次數(shù)減少，提高了效率。
[0090]在上述原理中，還引入了決定塊與歸屬塊的劃分，根據(jù)篩選出的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖人工劃分標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊與標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊。待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖劃分為待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊。
[0091]其中，歸屬塊表示電視臺(tái)標(biāo)識(shí)信息；決定塊表示同一個(gè)電視臺(tái)中不同頻道的標(biāo)識(shí)信息。即，在同一個(gè)電視臺(tái)的不同頻道的節(jié)目中，其臺(tái)標(biāo)的歸屬塊是相同的，而決定塊是不同的。
[0092]待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖在獲得待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊信息之后，待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊匹配即可縮小匹配范圍，即只需在待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊所標(biāo)識(shí)的電視臺(tái)的不同頻道內(nèi)進(jìn)行匹配。
[0093]臺(tái)標(biāo)分塊在基于SIFT算法的匹配中起到很重要的作用，為了盡可能避免不同臺(tái)標(biāo)的部分相同區(qū)域的特征點(diǎn)干擾，本發(fā)明提出了決定塊與歸屬塊劃分的方法。決定塊是指能夠完全區(qū)別該臺(tái)標(biāo)圖與其他臺(tái)的臺(tái)標(biāo)的區(qū)域模塊，歸屬塊是指該臺(tái)標(biāo)和同一個(gè)電視臺(tái)其他頻道的臺(tái)標(biāo)共同擁有的相同圖案區(qū)域。例如:BTV_財(cái)經(jīng)，“財(cái)經(jīng)”是該臺(tái)獨(dú)有的特征模塊區(qū)域，可以看作是決定塊；“BTV”是北京電視臺(tái)所有頻道的共有標(biāo)志，是歸屬塊。
[0094]圖5為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)分塊示意圖，如圖5所示,將BTV_W經(jīng)臺(tái)標(biāo)分割為決定塊與歸屬塊，并且記錄每一塊左上角的相對位置以及塊的長寬，例如:決定塊:“財(cái)經(jīng)”，記錄塊的左上角位置(X1，Y1)，塊的長寬為widthl和hightl ;歸屬塊:“BTV”，記錄塊的左上角位置(X2，Y2)，塊的長寬為width2和hight2。將相關(guān)位置參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫中。
[0095]其中，對臺(tái)標(biāo)進(jìn)行分塊要考慮以下幾個(gè)方面:
[0096]I)精確性；為了使背景中含有的干擾和噪聲盡量少，分塊的邊緣應(yīng)盡量貼近臺(tái)標(biāo)的實(shí)際邊緣。
[0097]2)獨(dú)特性；決定塊一定是該臺(tái)標(biāo)獨(dú)有的特征，不能與其他臺(tái)標(biāo)有相同特征區(qū)域。
[0098]本發(fā)明采用劃分決定塊與歸屬塊的方法，減少了計(jì)算量，提高了計(jì)算速率和準(zhǔn)確率。
[0099]SIFT算子是一種局部特征描述子，描述圖像的興趣區(qū)域的灰度梯度分布情況。其中，SIFT描述子獨(dú)特性好、信息量豐富、對旋轉(zhuǎn)、尺度縮放、遮擋、3D視角變化、亮度變化、噪聲等大多數(shù)變換或干擾具有很強(qiáng)的不變性。SIFT算法在場景匹配、圖像拼接和目標(biāo)識(shí)別等領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用，因此采用SIFT算法提取臺(tái)標(biāo)特征點(diǎn)有利于增強(qiáng)對噪聲、亮度和背景變化的魯棒性。
[0100]下面將詳細(xì)講述用SIFT算法完成待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的總的步驟。SIFT算法的總體步驟主要包括尺度空間的建立、SIFT特征點(diǎn)的定位、SIFT特征主方向的確定、SIFT特征點(diǎn)描述子的生成和SIFT特征點(diǎn)匹配。
[0101]圖6為根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的SIFT算子的總體步驟流程圖，如圖6所示，S610:建立高斯核尺度空間和DOG尺度空間，通過高斯核對標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的圖像進(jìn)行尺寸變換，獲取標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的圖像的尺度空間表示序列，提取尺度空間表示序列的尺度空間的SIFT特征點(diǎn)；
[0102]S620:在DOG尺度空間中檢測獲取標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的圖像的局部極值點(diǎn)，通過對局部極值點(diǎn)進(jìn)一步確定SIFT特征點(diǎn)的位置和尺寸；
[0103]S630:根據(jù)SIFT特征點(diǎn)的位置和尺寸確定特征點(diǎn)鄰域像素的梯度方向，進(jìn)而確定特征點(diǎn)的方向；
[0104]S640:以特征點(diǎn)的方向建立坐標(biāo)軸，并且以特征點(diǎn)為坐標(biāo)軸中心，將特征點(diǎn)周圍的圖像區(qū)域劃分成至少一個(gè)圖像小塊，根據(jù)圖像小塊生成梯度方向直方圖和模值，通過繪制每個(gè)圖像小塊的累加值以形成一個(gè)具有至少8個(gè)方向向量的種子點(diǎn)，使特征點(diǎn)形成圖像小塊數(shù)量X種子點(diǎn)方向向量的個(gè)數(shù)的特征點(diǎn)描述子；
[0105]在步驟S640中，對特征點(diǎn)周圍圖像區(qū)域可以分成4X4圖像小塊，圖像小塊生成梯度方向直方圖，繪制每個(gè)的累加形成一個(gè)種子點(diǎn)，每個(gè)種子點(diǎn)有8個(gè)方向向量，那么就可以生成4X4X8共128維的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的SIFT特征點(diǎn)描述子。
[0106]S650:分別建立標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的SIFT特征點(diǎn)描述子集合，通過采用歐式距離對標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的SIFT特征描述子集合中的SIFT特征點(diǎn)描述子和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的SIFT特征描述子集合的SIFT特征點(diǎn)描述子進(jìn)行對比，以及根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖劃分的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊以及待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊，完成對標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的特征匹配。
[0107]在上述步驟S610中，尺度空間的建立，即建立高斯核尺度空間和DOG尺度空間，尺度空間理論的主要思想是利用高斯核對標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的圖像進(jìn)行尺度變換，獲得圖像多尺度下的尺度空間表示序列，對這些序列進(jìn)行尺度空間的特征點(diǎn)提取。二維高斯核的定義如公式Q-1)所示，其中σ為高斯正態(tài)分布的方差:
【權(quán)利要求】
1.一種基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法，包括: 建立標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫，首先通過對標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行二值化獲取臺(tái)標(biāo)映射模板；其次將所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖分割為標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊；然后根據(jù)SIFT算子分別提取所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的SIFT特征點(diǎn)； 預(yù)判待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖，通過所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的臺(tái)標(biāo)映射模板對所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行摳像處理獲取不含背景信息的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案；將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案與所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行基于顏色特征的對比，根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值，篩選出預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖；. 分割待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖及提取待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的SIFT特征點(diǎn)，將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖分割為待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊；根據(jù)所述SIFT算子分別提取所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的SIFT特征點(diǎn)； 匹配SIFT特征點(diǎn)，根據(jù)所述SIFT算子，對所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖和所述預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配；其中， 將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊與所述預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配，根據(jù)匹配成功的特征點(diǎn)數(shù)量及預(yù)設(shè)的閾值，確定所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息；在根據(jù)所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息確定的所述預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的范圍內(nèi)，將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊和所述預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配，根據(jù)匹配成功的特征點(diǎn)數(shù)量及預(yù)設(shè)的閾值，確定所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的信息； 根據(jù)確定的所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息和決定塊的信息，確定所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的臺(tái)標(biāo)信息，完成臺(tái)標(biāo)識(shí)別。
2.如權(quán)利要求1所述的基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法，其中， 在匹配SIFT特征點(diǎn)過程中，將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖與所述預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行匹配時(shí)，可將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖替換為所述待識(shí)別的臺(tái)標(biāo)圖案。
3.如權(quán)利要求1所述的基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法，其中， 在將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案與所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行基于顏色特征的對比的過程中，所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案與所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖還進(jìn)行基于亮度特征和統(tǒng)計(jì)特性的對比。
4.如權(quán)利要求1所述的基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別方法，其中， 所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖指在形狀、大小和顏色方面符合標(biāo)準(zhǔn)的臺(tái)標(biāo)圖像； 所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖指從電視畫面的特定位置上截取的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖像； 所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖和所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊表示電視臺(tái)標(biāo)識(shí)信息； 所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖和所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊表示同一個(gè)電視臺(tái)中不同頻道的標(biāo)識(shí)信息。
5.一種基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)，包括: 標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫建立單元，用于首先通過對標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行二值化獲取臺(tái)標(biāo)映射模板；其次將所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖分割為標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊；然后根據(jù)SIFT算子分別提取所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的SIFT特征點(diǎn)； 待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖預(yù)判單元，用于通過所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的臺(tái)標(biāo)映射模板對所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行摳像處理獲取不含背景信息的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案；將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案與所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行基于顏色特征的對比，根據(jù)預(yù)設(shè)的閾值，篩選出預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖； 待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖分割單元，用于將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖分割為待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊； 待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的SIFT特征點(diǎn)提取單元，用于根據(jù)所述SIFT算子分別提取所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊和所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的SIFT特征點(diǎn)； SIFT特征點(diǎn)匹配單元，用于根據(jù)所述SIFT算子，對所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖和所述預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配；其中， 所述SIFT特征點(diǎn)匹配單元包括待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊確定單元和待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊確定單元； 所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊確定單元，用于將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊與所述預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配，根據(jù)匹配成功的特征點(diǎn)數(shù)量及預(yù)設(shè)的閾值，確定所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息； 所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊確定單元，用于在根據(jù)所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息確定的所述預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的范圍內(nèi)，將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊和所述預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖的決定塊進(jìn)行SIFT特征點(diǎn)匹配，根據(jù)匹配成功的特征點(diǎn)數(shù)量及預(yù)設(shè)的閾值，確定所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊的信息； 根據(jù)確定的所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊的信息和決定塊的信息，確定所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的臺(tái)標(biāo)信息，完成臺(tái)標(biāo)識(shí)別。
6.如權(quán)利要求5所述的基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)，其中， 在SIFT特征點(diǎn)匹配單元中，將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖與所述預(yù)設(shè)色調(diào)的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行匹配時(shí)，可將所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖替換為所述待識(shí)別的臺(tái)標(biāo)圖案。
7.如權(quán)利要求5所述的基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)，其中， 在待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖預(yù)判單元中，所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖案與所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)庫中的標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖進(jìn)行基于顏色特征的比對時(shí)，還進(jìn)行基于亮度特征和統(tǒng)計(jì)特性的對比。
8. 如權(quán)利要求5所述的基于SIFT算子的臺(tái)標(biāo)識(shí)別系統(tǒng)，其中， 所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖指在形狀、大小和顏色方面符合標(biāo)準(zhǔn)的臺(tái)標(biāo)圖像； 所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖指從電視畫面的特定位置上截取的待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖像； 所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖和所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的歸屬塊表示電視臺(tái)標(biāo)識(shí)信息； 所述標(biāo)準(zhǔn)臺(tái)標(biāo)圖和所述待識(shí)別臺(tái)標(biāo)圖的決定塊表示同一個(gè)電視臺(tái)中不同頻道的標(biāo)識(shí)信息。
【文檔編號(hào)】G06K9/54GK103473551SQ201310419815
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月16日
【發(fā)明者】史萍, 潘達(dá) 申請人:中國傳媒大學(xué)