基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种智能电视台标识别方法及系统，尤其涉及一种基于梯度方向匹配 算法的智能电视台标识别方法及系统。
【背景技术】
[0002] 针对电视客户端场景下的台标识别，当前的主流方案主要是基于云端的识别方法 和在本地的结合某类特征和分类器的模式分类方法。而完全基于云端的方法，要求电视客 户端接入互联网上传实时图片，对网络带宽和云端响应速度有较大需求，否则识别结果会 出现延迟；同时，由于台标背景变化大，通过提取台标位置的图像特征时，背景特征掺杂其 中，容易造成分类器识别结果错误。当前的主流方案主要是基于云端的识别方法和在本地 的结合某类特征和分类器的模式分类方法。完全基于云端的方法，要求电视客户端接入互 联网上传实时图片，对网络带宽和云端响应速度有较大需求，否则识别结果会出现延迟。由 于台标背景变化大，通过提取台标位置的图像特征时，背景特征掺杂其中，容易造成分类器 识别结果错误。
【发明内容】
[0003] 本发明解决的技术问题是：构建一种基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别 方法及系统，克服现有技术结果容易出现延迟以及容易造成分类器识别结果错误的技术问 题。
[0004] 本发明的技术方案是：提供一种基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别方 法，包括如下步骤：
[0005] 预存梯度方向模板：预先存储多个电视台标梯度方向的模板，所述电视台标梯度 方向的模板包括梯度方向的电视台标模板直方图；
[0006] 获取电视台标梯度方向：获取电视台标截图，根据电视台标截图获取电视台标梯 度方向；
[0007] 进行梯度方向匹配：对电视台标梯度方向进行二级以上的划分，将多级划分的电 视台标梯度方向与预存的电视台标梯度方向的模板进行比较，同一位置点梯度方向相同即 认为该点匹配；
[0008] 进行直方图匹配：获取台标匹配点的方向直方图，计算电视台标匹配点方向直方 图与预存电视台标模板直方图的直方图巴氐距离，选取巴氏距离最小的为最优直方图匹 配；
[0009] 识别电视台标：根据最优直方图匹配及预存的电视台标梯度方向模板识别当前的 电视台标。
[0010] 本发明的进一步技术方案是：在进行梯度方向匹配步骤中，对电视台标梯度方向 按顺时针次序在2 π范围内进行二级以上的划分。
[0011] 本发明的进一步技术方案是：在进行直方图匹配步骤中，获取台标匹配点的方向 直方图方法如下：统计所有匹配点的方向，得到不同方向的匹配个数。
[0012] 本发明的进一步技术方案是：按以下方法获取电视台标梯度方向：
【主权项】
1. 一种基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别方法，包括如下步骤： 预存梯度方向模板；预先存储多个电视台标梯度方向的模板，所述电视台标梯度方向 的模板包括梯度方向的电视台标模板直方图； 获取电视台标梯度方向；获取电视台标截图，根据电视台标截图获取电视台标梯度方 向； 进行梯度方向匹配；对电视台标梯度方向进行二级W上的划分，将多级划分的电视台 标梯度方向与预存的电视台标梯度方向的模板进行比较，同一位置点梯度方向相同即认为 该点匹配； 进行直方图匹配；获取台标匹配点的方向直方图，计算电视台标匹配点方向直方图与 预存电视台标模板直方图的直方图己氏距离，选取己氏距离最小的为最优直方图匹配； 识别电视台标；根据最优直方图匹配及预存的电视台标梯度方向模板识别当前的电视 台标。
2. 根据权利要求1所述基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别方法，其特征在 于，在进行梯度方向匹配步骤中，对电视台标梯度方向按顺时针次序在2 JT范围内进行二 级W上的划分。
3. 根据权利要求1所述基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别方法，其特征在 于，在进行直方图匹配步骤中，获取台标匹配点的方向直方图方法如下：统计所有匹配点的 方向，得到不同方向的匹配个数。
4. 根据权利要求1所述基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别方法，其特征在 于，按W下方法获取电视台标梯度方向：
其中，dy表示像素点I (X，y)垂直方向相邻点色度值的差，dx表示像素点I (X，y)水平 方向相邻点色度值的差。
5. 根据权利要求1所述基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别方法，其特征在 于，对电视台标梯度方向进行八级划分，电视台标梯度范围为[〇、2 31]，对电视台标梯度方 向按[n /8, 3 31 /引、[15 31 /8, 2 31 ]、[13 31 /8,15 31 /引、[11 JT /8,13 31 /引、巧 JT /8,11 31 /引、 [7 31 /8,9 31 /8]、[5 31 /8, 7 31 /8]、巧 31 /8, 5 31 /引划分。
6. 根据权利要求1所述基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别方法，其特征在 于，计算电视台标匹配点方向直方图与预存电视台标模板直方图的直方图距离方法如下： Db(p，q) = -In 炬C(p，q)) 其中；p表示电视台标匹配点方向直方图，q表示预存电视台标模板直方图，
为 Bhattacharyya 系数。
7. 根据权利要求1所述基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别方法，其特征在 于，在预存梯度方向模板步骤中，包括通过网络服务器端对本地预存的梯度方向模板进行 更新。
8. 根据权利要求1所述基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别方法，其特征在 于，在识别电视台标后，将获取的电视台标梯度方向模板上传到所述服务器端作为新的电 视台标梯度方向模板资源。
9. 一种基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别系统，其特征在于，包括预存梯度 方向模板的梯度方向模板存储模块、获取电视台标梯度方向的电视台标梯度方向获取模 块、进行梯度方向匹配的梯度方向匹配模块、进行直方图匹配的直方图匹配模块、识别电视 台标的电视台标识别模块，所述梯度方向模板存储模块预先存储多个电视台标梯度方向的 模板，所述电视台标梯度方向的模板包括梯度方向的电视台标模板直方图；所述电视台标 梯度方向获取模块获取电视台标截图，根据电视台标截图获取电视台标梯度方向；所述梯 度方向匹配模块对电视台标梯度方向进行二级W上的划分，将多级划分的电视台标梯度方 向与预存的电视台标梯度方向的模板进行比较，同一位置点梯度方向相同即认为该点匹 配；所述直方图匹配模块获取台标匹配点的方向直方图，计算电视台标匹配点方向直方图 与预存电视台标模板直方图的直方图己氏距离，选取己氏距离最小的为最优直方图匹配； 所述电视台标识别模块根据最优直方图匹配及预存的电视台标梯度方向模板识别当前的 电视台标。
10. 根据权利要求9所述基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别系统，其特征在 于，所述梯度方向匹配模块包括梯度划分模块，所述梯度划分模块对电视台标梯度方向进 行二级W上的划分，梯度范围为[〇,2n]。
11. 根据权利要求9所述基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别系统，其特征在 于，所述直方图匹配模块包括直方图距离计算模块，所述直方图距离计算模块计算电视台 标匹配点方向直方图与预存电视台标模板直方图的己氏距离。
【专利摘要】本发明涉及一种基于梯度方向匹配算法的智能电视台标识别方法及系统，通过以下步骤：预存梯度方向模板；获取电视台标梯度方向；进行梯度方向匹配：进行直方图匹配；识别电视台标。本发明为提高抗背景干扰能力，去除无关杂点的影响，将传统的统计区域内梯度方向直方图转换为统计匹配点的梯度方向直方图；将传统模板匹配的两级匹配转换为梯度方向的多级匹配；本发明对于背景干扰具有更强的鲁棒性，仅采集单张图像即可进行识别；对于客户端无法识别的未知台标，再上传至云端，由云端更新识别资源。
【IPC分类】G06K9-46, G06K9-62
【公开号】CN104598910
【申请号】CN201510023250
【发明人】江海洋, 雷琴辉, 魏岩, 庄纪军, 胡安洲
【申请人】科大讯飞股份有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2015年1月16日