1.一種使圖像的至少一部分與存儲在數(shù)據(jù)庫中的一個或多個參考模板匹配的方法,其中至少一個邊緣特征被嵌入于所述圖像中,其中所述方法包括:
a)數(shù)據(jù)庫提供步驟,提供所述數(shù)據(jù)庫,使得所述參考模板中的每一者包括一組參考特征參數(shù);
b)接收步驟,接收所述圖像;
c)特征提取步驟,包括:
i)微分邊緣檢測子步驟:使用對比度不變技術(shù)來使所述圖像再現(xiàn)為對比度不變和/或描繪所述邊緣特征的在所述圖像的一個或多個圖像像素當中的一個或多個邊緣像素;以及
ii)定向和/或空間分組子步驟:將所述邊緣像素分組到預(yù)定數(shù)量的定向組中,并將所述圖像像素中的相鄰者空間分組到離散邊緣分組(DEB)單元中,以生成描繪所述邊緣特征的DEB單元圖像;以及
d)特征分類步驟,包括:
i)特征響應(yīng)子步驟:將所述DEB單元圖像與每組所述參考特征參數(shù)進行比較,以確定所述DEB單元圖像與所述參考模板中的每一者匹配的程度如何;以及
ii)匹配檢測子步驟:在所述參考模板當中定位所述DEB單元圖像的最佳匹配者,并使所述最佳匹配者與一個或多個預(yù)定匹配閾值相關(guān)以確定何時找到所述參考模板中的匹配者;
由此,所述圖像得以與所述參考模板中的所述匹配者匹配。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述參考模板中的第一者具有高于所述參考模板中的第二者的對所述邊緣特征的敏感度,所述邊緣特征被嵌入于所述圖像中并在所述DEB單元圖像中得以描繪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其中所述參考模板中的第一者與所述參考模板中的第二者匹配所述圖像的不同區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的方法,其中,在所述微分邊緣檢測子步驟中,對所述圖像進行縮放,且抑制所述圖像中的具有低于預(yù)定空間分辨率閾值的空間分辨率的任何偽影。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中的任一項所述的方法,其中,在所述微分邊緣檢測子步驟中,將低通濾波器應(yīng)用于所述圖像并與所述圖像卷積以抑制與像素噪聲相關(guān)聯(lián)的高頻率。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法,其中所述低通濾波器是多變量高斯濾波器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任一項所述的方法,其中,在所述微分邊緣檢測子步驟中,將所述圖像轉(zhuǎn)換到灰度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的方法,其中,在所述微分邊緣檢測子步驟中,微分計算所述圖像的一個或多個導(dǎo)數(shù)并使用所述導(dǎo)數(shù)來定位和幾何定義所述邊緣特征。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其中,在所述微分邊緣檢測子步驟中,所述導(dǎo)數(shù)包括通過在兩個維度中分化所述圖像所計算的梯度,并且所述梯度的方向被獲得并且被用于定位和幾何定義所述邊緣特征的沿所述梯度的所述方向處于梯度最大值的所述邊緣像素。
10.根據(jù)權(quán)利要求8和9中的一項所述的方法,其中參考預(yù)定邊緣最小閾值使用所述導(dǎo)數(shù)來定義所述邊緣特征。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任一項所述的方法,其中,在所述微分邊緣檢測子步驟中,微分計算所述圖像的一個或多個導(dǎo)數(shù);并且其中使用所述導(dǎo)數(shù)來計算所述邊緣像素中的每一者的定向。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中,在所述定向和空間分組子步驟中,將所述邊緣像素中的每一者的所述定向指派給所述預(yù)定數(shù)量的定向組中的最密切對應(yīng)于所述定向的一者。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中,在所述定向和空間分組子步驟中,針對所述離散邊緣分組(DEB)單元中的每一者,基于指派給所述圖像像素當中的所述邊緣像素中的每一者的所述定向組來計算和,所述圖像像素被空間分組到所述離散邊緣分組(DEB)單元中的所述每一者中。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12中的任一項所述的方法,其中,在所述定向和空間分組子步驟中,針對所述離散邊緣分組(DEB)單元中的每一者,基于所述圖像像素當中的所述邊緣像素中的每一者的所述定向來計算和,所述圖像像素被空間分組到所述離散邊緣分組(DEB)單元中的所述每一者中。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中的任一項所述的方法,其中,在所述定向和空間分組子步驟中,所述離散邊緣分組(DEB)單元中的每一者與所述圖像像素中的所述相鄰者的大致矩形(M1x M2)配置相關(guān)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其中,在所述定向和空間分組子步驟中,處理所述圖像以生成包含(M1x M2)縮放圖像的單元偏移圖像,所述縮放圖像對應(yīng)于所述離散邊緣分組(DEB)單元中的所述每一者的起始偏移。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中的任一項所述的方法,其中,所述特征提取步驟進一步包括特征裁剪子步驟:裁剪所述DEB單元圖像以使對所述DEB單元圖像中的所述邊緣特征的描繪正規(guī)化。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中的任一項所述的方法,其中,在所述特征響應(yīng)子步驟中,針對所述參考模板中的每一者,計算與所述DEB單元圖像的匹配值。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中的任一項所述的方法,其中,在所述特征響應(yīng)子步驟中,生成一個或多個特征響應(yīng)圖,所述特征響應(yīng)圖表示所述DEB單元圖像與所述參考模板中的每一者匹配的程度如何。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法,其中,在所述匹配檢測子步驟中,所述最佳匹配者位于所述特征響應(yīng)圖上。
21.根據(jù)權(quán)利要求1至20中的任一項所述的方法,其中所述預(yù)定匹配閾值包括:預(yù)定相關(guān)性閾值,其基于與所述邊緣特征的相關(guān)性;和/或預(yù)定距離閾值,其基于距所述邊緣特征的搜索原點的距離。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至21中的任一項所述的方法,適合于與快速診斷測試裝置一起使用和/或?qū)岛袌D像用作所述圖像。
23.一種用于匹配圖像的至少一部分的系統(tǒng),其中至少一個邊緣特征被嵌入于所述圖像中,其中所述系統(tǒng)包括:
a)數(shù)據(jù)庫,存儲一個或多個參考模板,其中所述參考模板中的每一者包括一組參考特征參數(shù);
b)圖像接收元件,操作地接收所述圖像;
c)一個或多個圖像處理器,操作以使所述圖像的所述至少一部分與存儲在所述數(shù)據(jù)庫中的所述參考模板進行匹配,其中所述圖像處理器經(jīng)操作地編碼以:
i)使用對比度不變技術(shù)來使所述圖像再現(xiàn)為對比度不變,并描繪所述邊緣特征的在所述圖像的一個或多個圖像像素當中的一個或多個邊緣像素;
ii)將所述邊緣像素分組到預(yù)定數(shù)量的定向組中,并將所述圖像像素中的相鄰者空間分組到離散邊緣分組(DEB)單元中,以生成描繪所述邊緣特征的DEB單元圖像;
iii)將所述DEB單元圖像與每組所述參考特征參數(shù)進行比較,以確定所述DEB單元圖像與所述參考模板中的每一者匹配的程度如何;以及
iv)在所述參考模板當中定位所述DEB單元圖像的最佳匹配者,并使所述最佳匹配者與一個或多個預(yù)定匹配閾值相關(guān)以確定何時找到所述參考模板中的匹配者;
由此,所述系統(tǒng)使所述圖像與所述參考模板中的所述匹配者匹配。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng),其中所述參考模板中的第一者具有高于所述參考模板中的第二者的對所述邊緣特征的敏感度,所述邊緣特征被嵌入于所述圖像中并在所述DEB單元圖像中得以描繪。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的系統(tǒng),其中所述參考模板中的第一者與所述參考模板中的第二者匹配所述圖像的不同區(qū)域。
26.根據(jù)權(quán)利要求23至25中的任一項所述的系統(tǒng),其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以對所述圖像進行縮放并抑制所述圖像中的具有低于預(yù)定空間分辨率閾值的空間分辨率的任何偽影。
27.根據(jù)權(quán)利要求23至26中的任一項所述的系統(tǒng),進一步包括低通濾波器;并且其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以將所述低通濾波器應(yīng)用于所述圖像和/或使所述低通濾波器與所述圖像卷積以抑制與像素噪聲相關(guān)聯(lián)的高頻率。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的系統(tǒng),其中所述低通濾波器是多變量高斯濾波器。
29.根據(jù)權(quán)利要求23至28中的任一項所述的系統(tǒng),其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以將所述圖像轉(zhuǎn)換到灰度。
30.根據(jù)權(quán)利要求22至29中的任一項所述的系統(tǒng),其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以微分計算所述圖像的一個或多個導(dǎo)數(shù)并使用所述導(dǎo)數(shù)來定位和幾何定義所述邊緣特征。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的系統(tǒng),其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以:通過在兩個維度中分化所述圖像來計算所述導(dǎo)數(shù)中的一個或多個以作為梯度;獲得所述梯度的方向;并使用所述梯度的所述方向來定位和幾何定義所述邊緣特征的沿所述梯度的所述方向處于梯度最大值的所述邊緣像素。
32.根據(jù)權(quán)利要求30和31中的一項所述的系統(tǒng),其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以參考預(yù)定邊緣最小閾值使用所述導(dǎo)數(shù)以定義所述邊緣特征。
33.根據(jù)權(quán)利要求23至29中的任一項所述的系統(tǒng),其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以:微分計算所述圖像的一個或多個導(dǎo)數(shù);并使用所述導(dǎo)數(shù)來計算所述邊緣像素中的每一者的定向。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的系統(tǒng),其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以將所述邊緣像素中的每一者的所述定向指派給所述預(yù)定數(shù)量的定向組中的最密切對應(yīng)于所述定向的一者。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的系統(tǒng),其中,所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以:針對所述離散邊緣分組(DEB)單元中的每一者,基于指派給所述圖像像素當中的所述邊緣像素中的每一者的所述定向組來計算和,所述圖像像素被空間分組到所述離散邊緣分組(DEB)單元中的所述每一者中。
36.根據(jù)權(quán)利要求23至34中的任一項所述的系統(tǒng),其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以:針對所述離散邊緣分組(DEB)單元中的每一者,基于所述圖像像素當中的所述邊緣像素中的每一者的所述定向來計算和,所述圖像像素被空間分組到所述離散邊緣分組(DEB)單元中的所述每一者中。
37.根據(jù)權(quán)利要求23至36中的任一項所述的系統(tǒng),其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以使所述離散邊緣分組(DEB)單元中的每一者與所述圖像像素中的所述相鄰者的大致矩形(M1x M2)配置相關(guān)。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的系統(tǒng),其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以處理所述圖像從而生成包含(M1x M2)縮放圖像的單元偏移圖像,所述縮放圖像對應(yīng)于所述離散邊緣分組(DEB)單元中的所述每一者的起始偏移。
39.根據(jù)權(quán)利要求23至38中的任一項所述的系統(tǒng),其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以裁剪所述DEB單元圖像從而使對所述DEB單元圖像中的所述邊緣特征的描繪正規(guī)化。
40.根據(jù)權(quán)利要求23至39中的任一項所述的系統(tǒng),其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以針對所述參考模板中的每一者來計算與所述DEB單元圖像的匹配值。
41.根據(jù)權(quán)利要求23至40中的任一項所述的系統(tǒng),其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以生成一個或多個特征響應(yīng)圖,所述特征響應(yīng)圖表示所述DEB單元圖像與所述參考模板中的每一者匹配的程度如何。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的系統(tǒng),其中所述圖像處理器還經(jīng)操作地編碼以在所述特征響應(yīng)圖上定位所述最佳匹配者。
43.根據(jù)權(quán)利要求23至42中的任一項所述的系統(tǒng),其中所述預(yù)定匹配閾值包括:預(yù)定相關(guān)性閾值,其基于與所述邊緣特征的相關(guān)性;和/或預(yù)定距離閾值,其基于距所述邊緣特征的搜索原點的距離。
44.根據(jù)權(quán)利要求23至43中的任一項所述的系統(tǒng),其適合于與快速診斷測試裝置一起使用和/或?qū)岛袌D像用作所述圖像。
45.一種供與圖像和數(shù)據(jù)庫一起使用的計算機可讀媒體,至少一個邊緣特征被嵌入于所述圖像中,所述數(shù)據(jù)庫存儲一個或多個參考模板,每個所述參考模板包括一組參考特征參數(shù),所述計算機可讀媒體編碼有可執(zhí)行指令,所述可執(zhí)行指令在執(zhí)行時編碼一個或多個圖像處理器以通過自動執(zhí)行以下步驟來使所述圖像的至少一部分與存儲在所述數(shù)據(jù)庫中的所述參考模板自動匹配:
a)使用對比度不變技術(shù)來使所述圖像再現(xiàn)為對比度不變并描繪所述邊緣特征的在所述圖像的一個或多個圖像像素當中的一個或多個邊緣像素;
b)將所述邊緣像素分組到預(yù)定數(shù)量的定向組中,并將所述圖像像素中的相鄰者空間分組到離散邊緣分組(DEB)單元中,以生成描繪所述邊緣特征的DEB單元圖像;
c)將所述DEB單元圖像與每組所述參考特征參數(shù)進行比較,以確定所述DEB單元圖像與所述參考模板中的每一者匹配的程度如何;以及
d)在所述參考模板當中定位所述DEB單元圖像的最佳匹配者,并使所述最佳匹配者與一個或多個預(yù)定匹配閾值相關(guān)以確定何時找到所述參考模板中的匹配者;
由此,所述計算機可讀媒體編碼所述圖像處理器以使所述圖像與所述參考模板中的所述匹配者匹配。