(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210841561.9 (22)申请日 2022.07.18 (71)申请人 陕西仙电同圆信息科技有限公司 地址 710086 陕西省西安市西咸 新区沣东 新城能源金贸区西咸金融港4-A座20 楼F2001室025号 (72)发明人 宋锐　赵淑佳　李瑛　李娇娇　 (74)专利代理 机构 成都九鼎天元知识产权代理 有限公司 51214 专利代理师 周浩杰 (51)Int.Cl. G06V 10/46(2022.01) G06V 10/74(2022.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种基于光照不变尺度空间的特征描述方 法 (57)摘要 本发明公开了一种基于光照不变尺度空间 的特征描述方法， 属于计算机视觉技术领域， 包 括步骤： S1、 对输入图像进行光照分量T的提取； S2、 计算输入图像的光照不变分量R； S3、 构建光 照不变尺度空间； S4、 在光照不变尺度空间中进 行极值点检测与筛选， 得到 特征点； S5、 为步骤S4 中的每一个特征点构建描述符。 本发 明可以在低 照度图像中提取足够数量， 且鲁棒性高的特征用 于后续匹配， 同时提高了匹配的数量与精度， 这 些特征在视图之间的精确定位与匹配为空间目 标稀疏重建增加了重建点数量， 并改善了点云覆 盖。 权利要求书2页 说明书7页 附图4页 CN 115063608 A 2022.09.16 CN 115063608 A 1.一种基于光照不变尺度空间的特 征描述方法， 其特 征在于， 包括 步骤： S1、 对输入图像进行光照分量T的提取； S2、 计算输入图像的光照不变分量R； S3、 构建光照不变尺度空间； S4、 在光照不变尺度空间中进行极值 点检测与筛 选， 得到特 征点； S5、 为步骤S4中的每一个特 征点构建描述符。 2.根据权利要求1所述的基于光照不变尺度空间的特征描述方法， 其特征在于， 步骤S1 所述的光照分量T， 其 提取计算方程 为： 其中， 表示自变量为T的最小值函数， 表示对光照分量T的初始估计， 表示F 范数； 是系数； x代表图像上的像素； d代表求解微分的方向， 包含水平和垂直两个方向， 其中h代表水平方向， v代表垂直方向； 是T的一阶微分， 是正数， W是权重矩阵， c表示 图像的RGB三个通道， max表示 最大值函数， I表示输入图像。 3.根据权利要求1所述的基于光照不变尺度空间的特征描述方法， 其特征在于， 步骤S2 所述的光照不变分量R， 其计算方程 为： 其中， 是正数， I是输入图像。 4.根据权利要求1所述的基于光照不变尺度空间的特征描述方法， 其特征在于， 步骤S3 所述的光照不变尺度空间， 构建公式如下 所示： 其中， k为常系数， (x,  y)表示像素的坐标， *表示卷积运算， 为尺度变化 的高斯滤波函数； 为步骤S2得到的尺度变化的光照不变分量； 是尺 度变化因子， 表示 为： 式中， 为常数， 是基准层尺度因子， o为octave组索引， s为组内层索引， S表示每 一组金字塔内包 含图像的数量。 5.根据权利要求1所述的基于光照不变尺度空间的特征描述方法， 其特征在于， 步骤S4 中， 包括子步骤： 遍历尺度空间中每一层的像素点， 将其与邻域内的8个邻居以及上下尺度层的9个邻居 相比较， 选出最大或者最小的点作为极值点； 滤除尺度空间函数绝对值小于0.03的低对比 度点与边 缘响应过 大的点， 最终保留下来的点作为特 征点。 6.根据权利要求1所述的基于光照不变尺度空间的特征描述方法， 其特征在于， 步骤S5 中， 包括子步骤： 为每一个特征点构 造描述子， 对于在IIS空间中检测出来的特征点， 采集其权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115063608 A 2所在IIS金字塔图像邻域窗口内像素 的梯度幅值和方向分布特征； 梯度幅值和方向的计算 公式如下： 其中， 表示梯度幅值， 表示梯度方向。 7.根据权利要求2所述的基于光照 不变尺度空间的特征描述方法， 其特征在于， 权重矩 阵W设置为： 其中， 表示图像像素坐标， 表示高斯模糊模板作用域， t代表该作用域中 的像素； 是具有标准偏差σ 的高斯核函数； 表示为： ； 表示步骤S2中水平方向的权重矩阵； 表示步骤S2中垂直方向的权重矩阵； dist()表示欧式距离加权函数。 8.根据权利要求4所述的基于光照 不变尺度空间的特征描述方法， 其特征在于， 对于参 数的设置： ， ， ， ， 即生成的IIS尺度空间共5组， 每组有7层， 下一组的图像由上一组图像降采样得到 。 9.根据权利要求6所述的基于光照 不变尺度空间的特征描述方法， 其特征在于， 所述采 集其所在IIS金字塔图像邻域窗口内像素的梯度幅值和方向分布特 征， 包括子步骤： 使用直方图统计特征点邻域内像素的梯度和方向， 直方图将360度等分为36个区间， 每 个区间为10度， 统计落在每 个区间的梯度幅值， 直方图的峰值方向代 表了特征点的主方向； 保留峰值大于主方向峰值80％的方向作为该特征点的辅方向， 描述子采用在特征点尺 度空间内4*4的窗口中计算的8个方向的梯度信息， 共4*4*8=128维向量表征。 10.根据权利要求7所述的基于光照不变尺度空间的特征描述方法， 其特征在于， 对于 参数的设置： ， ， 是可变尺度， 其表达式为： 式中， ， ， ， 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115063608 A 3