try figures,，' in 12th International Conference on Document Analysis and Recognition.，2013。）
[0164] 第二步构建双层属性图结构。首先，检测圆形、弧线并将此类非直线型的图元分 离出来形成非直线图形节点，余下的部分自动形成直线型内嵌图结构，即内嵌图中的节点 必须由直线段之间的作用产生而非非直线图形所致。圆检测算法可以使用随机采样检 测算法。（随机采样检测算法可参考：K. L. Chung, Υ· H. Huang, S. M. Shen, A. S. Krylov, D. V. Yurin, and E. V. Semeikina, "Efficient sampling strategy and refinement strategy for randomized circle detection,'^Pattern Recognition, vol. 45, pp. 252-263, 2012。）
[0165] 第三步双层几何图进行特征提取与描述。
[0166] 1)针对内嵌图结构的每一个关键点提取局部几何属性，形成节点属性描述子。根 据所有内嵌图上的节点，和边的连接关系，可以提取每个节点局部的几何特征描述子，例如 使用（节点的度，节点邻接边属性，节点几何属性），其中节点邻接边属性包括：相邻边最大 长度（归一化后），相邻边最小长度（归一化后）；节点几何属性包括：最大角度，最小角度， 是否是中点，是否是端点，是否是垂足，是否引出角分线，是否是切点，是否包含至少两条等 长的邻接边。
[0167] 2)针对非直线图形区域，提取全局几何特征并形成相应的特征描述向量。可以使 用特征向量（图元个数，图元半径均值，图元半径方差，图元面积均值，图元面积方差，图元 圆心角均值，图元圆心角方差，图元周长均值，图元周长方差，任意图元中心之间距离的均 值）来描述圆形、弧段的几何特征。
[0168] 3)基于以上形成的内嵌图与非直线图形，提取它们之间的空间位置关系信息（包 括包含、内切、外切、相交、相离等），并形成结构特征描述子，存储在根节点上。可以针对不 同类型的图元对统计特征分布情况。（a)直线型内嵌图与非直线图形之间的关系，使用二元 特征向量描述，可以包括（是否相切、是否相交、是否相离）；(b)非直线图形内部之间的关 系，使用二元特征向量描述，可以包括（是否相交，是否内切，是否外切，是否包含，是否相 离）
[0169] 第四步双层属性图的匹配与检索。本实施例中将双层图结构的相似性检索问题， 分解为三部分子区域的相似性度量问题，每一个子区域都可以计算出相应的匹配程度或者 匹配代价，最后利用三部分匹配结果的线性带权和来作为整幅几何图形的匹配结果。匹配 代价越大，则两幅图的相似性越低。
[0170] 1)对于直线型内嵌属性图区域，可以使用标准的图结构匹配的方法，求出内 嵌图的匹配代价。例如，首先根据节点的特征描述子，使用向量空间相似性度量方法 (如余弦相似度），计算出任意两个节点之间的差异度，即距离，形成距离矩阵。其次 使用匈牙利最大二部图匹配算法求解最优的匹配结果。在所有的匹配方案中。最后 根据所有匹配情况计算出整个内嵌图结构的匹配代价。最大二部图匹配算法可参见 A. Shokoufandeh and S. Dickinson. Applications of bi-partite matching to problems in object recognition.Proc. ICCV Workshop on Graph Algorithms and Computer Vision,September1999.
[0171] 2)对于非直线图形区域，使用向量空间相似性度量方法（如余弦相似度）计算两 幅几何图形中圆形、弧线等的差异度，作为本区域的匹配代价。
[0172] 3)对于空间结构特征差异性，本发明利用根节点中存储的空间位置关系特征，使 用向量空间相似性度量方法计算两幅几何图形的结构差异性，形成第三个匹配代价值。最 终，利用以上三部分匹配代价值线性加权，求解出整个双层几何属性图的匹配代价。返回代 价小于预设阈值（如0.3)的所有几何图形作为匹配结果。
[0173] 实施例9：
[0174]本实施例中提供一种几何图形的构建系统，主要包括以下组成部分：
[0175] 图形提取单元：提取几何图形的直线图形和非直线图形；
[0176]第一信息确定单元：确定直线图形的属性信息；
[0177]第二信息确定单元：确定非直线图形的属性信息；
[0178]第三信息确定单元：确定直线图形和非直线图形的位置信息；
[0179] 构建单元：根据直线图形的属性信息、非直线图形的属性信息和位置信息，构建几 何图形。
[0180]本实施例中，直线图形的属性信息包括以下至少之一：节点的度、节点邻接边属 性、节点几何属性。节点邻接边属性包括以下至少一种：相邻边最大边长度、相邻边最小边 长度。节点几何属性包括以下至少一种：最大角度、最小角度、是否为中点、是否是端点、是 否是垂足、是否引出角分线、是否是切点、是否包含至少两条等长的邻接边。
[0181] 非直线图形的属性信息包括以下至少之一：图元个数、图元半径均值、图元半径方 差、图元面积均值、图元面积方差、图元圆心角均值、图元圆心角方差、图元周长均值、图元 周长方差、任意图元中心之间距离的均值。
[0182]直线图形和非直线图形的位置信息包括以下至少之一：包含关系、内切关系、外切 关系、相女关系、相尚关系。
[0183]本实施例中的几何图形的构建系统，使用上述实施例中提供的几何图形的构建方 法来实现，通过直线图形、非直线图形以及其位置关系来实现图形重构，有利于对复杂、多 元的几何图形进行分析。
[0184] 实施例10：
[0185]本实施例中提供一种几何图形的匹配系统，包括以下部分：
[0186] 第一匹配处理单元：将第一图形的直线图形的属性信息与第二图形的直线图形的 属性信息进行比较得到第一匹配代价；
[0187] 第二匹配处理单元：将第一图形的非直线图形的属性信息与第二图形的非直线图 形的属性信息进行匹配得到第二匹配代价；
[0188] 第三匹配处理单元：将第一图形的直线图形和非直线图形的位置信息与第二图形 的直线图形和非直线图形的位置信息进行比较得到第三匹配代价；
[0189] 综合匹配单元：根据第一匹配代价、第二匹配代价、第三匹配代价确定综合匹配代 价。
[0190]其中，上述第一匹配处理单元包括：
[0191]距离计算子单元：根据节点的属性使用向量空间相似性度量方法计算出任意两个 节点之间的距离：
[0192] 最优匹配子单元：使用图匹配算法求解最优匹配结果；
[0193] 第一匹配代价计算子单元：根据所有的最优匹配结果计算第一匹配代价。
[0194] 此外，第二匹配处理单元包括差异度计算子单元，其包括：使用向量空间相似性度 量方法计算两幅几何图形中的圆形、弧线的差异度作为第二匹配代价。
[0195] 另外，第三匹配处理单元包括结构差异计算子单元，其包括：使用向量空间相似性 度量方法计算两幅图形的结构差异作为第三匹配代价。
[0196] 进一步地，综合匹配单元包括综合计算子单元，其包括：
[0197] P = α ΧΑ+β ΧΒ+Υ XC+Φ
[0198] 其中，A、B、C分别为第一匹配代价、第二匹配代价、第三匹配代价，ct、β、Υ分别 为第一调整系数、第二调整系数、第三调整系数，Φ为误差校正系数。
[0199] 本实施例中的几何图形的匹配系统，使用上述实施例中提供的几何图形的匹配方 法，也是从上述几何图形进行重构的三层信息进行匹配，获得综合匹配代价，对几何图形之 间的匹配实现了量化，为检索提供依据。
[0200] 此外，本实施例中还提供一种使用上述匹配系统的获取最优匹配几何图形的系 统，包括：
[0201] 选择单元：选择一个或多个参考图形；
[0202] 匹配单元：采用几何图形的匹配方法计算每个参考图形与目标几何图形的匹配代 价；
[0203] 最优匹配单元：根据匹配代价获取最优匹配几何图形。本实施例中，最优匹配单元 包括数量匹配子单元，其包括：将所有的匹配代价升序排列，选择排序在前的预设数量的参 考几何图形作为最优匹配几何图形。
[0204] 在其他的实施方式中，所述最优匹配单元包括阈值匹配子单元：预先设置一个匹 配代价阈值，选取匹配代价小于该阈值的参考几何图形作为最优匹配几何图形。
[0205] 此处的获取最优匹配几何图形的系统，采用上述实施例中提供的获取最优匹配几 何图形的方法来实现，将量化的匹配结果根据需要进行最优输出，获得最优的结果，从而实 现了几何图形之间的检索排序，获取用户所需数量的接近的几何图形
[0206] 总之，本发明中的方案提供了双层属性图结构的几何图形特征描述方法及其检索 框架，可用于平面几何图形库中的几何图形垂直检索。本发明中提出了双层几何属性图结 构的描述与检索方法，是基于图结构的平面几何图形检索方法，提出了属于模式识别和图 像检索领域的基础技术范畴。此外，本发明中提出了一套完整的几何图形的识别和检索算 法，首先提取图上的关键点和几何图的几何特征，然后提出了双层几何属性图的结构来加 强图结构对几何特征描述能力。最后利用图匹配方法计算几何图形之间的匹配代价，从而 实现了一个平面几何图形的垂直检索系统。本发明方法可以很好地描述几何图形的图元属 性和空间结构特征，可以分析有复杂结构、多种类型图元的几何特性，对于理解分析检索几 何图形有重大贡献。
[0207]显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对 于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或 变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或 变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
[0208] 本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序 产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机 可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、