基于人造物体直线段结构特征的不变性识别

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1、书书书第 卷第期 年月计 算 机 学 报 收 稿 日 期： ；最 终 修 改 稿 收 到 日 期： 本 课 题 得 到 国 家“九 七 三”重 点 基 础 研 究 发 展 规 划 项 目 基 金（ ） 、上 海 市 科 委 重 点 科 技 攻 关 项 目（ ）资 助危辉，男， 年 生，博 士，教 授，研 究 领 域 为 人 工 智 能、认 知 科 学 ： 裘 ? 宇，男， 年 生，硕 士 研 究 生，研 究 方 向 为 计 算 机 视 觉基 于 人 造 物 体 直 线 段 结 构 特 征 的 不 变 性 识 别危辉 裘 ? 宇（复 旦 大 学 计 算 机 科 学 技 术 学 院 认 知 算 法

2、 模 型 实 验 室上 海 ）摘要传 统 的 用 假 设 验 证 法 进 行 三 维 物 体 识 别 的 方 法 需 要 通 过 一 组 非 线 性 方 程 组 求 解 从 模 型 到 场 景 的 坐 标 系变 换，具 有 非 常 高 的 复 杂 度文 中 提 出 了 一 种 基 于 能 够 表 明 物 体 几 何 构 造 的 直 线 段 特 征 的 人 造 物 体 识 别 方 法，将 假设 验 证 法 中 对 于 全 局 坐 标 系 变 换 的 求 解 分 散 在 各 个 平 面 单 应 性 变 换 的 求 解 中，降 低 了 求 解 的 复 杂 度该 方 法 首 先利 用 几 何 不 变

3、量 预 匹 配 特 征 点，进 而 假 设 并 求 出 场 景 和 模 型 平 面 之 间 的 单 应 矩 阵，随 后 通 过 模 型 与 场 景 之 间 直 线段 特 征 匹 配 的 结 果 进 行 验 证实 验 证 明，该 方 法 能 够 快 速 准 确 地 识 别 含 有 较 多 共 面 直 线 段 特 征 的 人 造 物 体关 键 词人 造 物 体 识 别；直 线 段 特 征；假 设 验 证 法；平 面 单 应 性；特 征 匹 配中 图 法 分 类 号 犇 犗 犐号： 犔 犻 狀 犲 犉 犲 犪 狋 狌 狉 犲 犅 犪 狊 犲 犱 犕 犪 狀 犕 犪 犱 犲 犗 犫 犼犲 犮狋 犚 犲

4、 犮 狅 犵 狀 犻狋犻狅 狀 狑 犻狋 犺 犐 狀 狏 犪 狉犻犪 狀 犮 犲 （犆 狅 犵 狀 犻狋犻 狏 犲 犕 狅 犱 犲犾 犪 狀 犱 犃 犾 犵 狅 狉犻狋 犺 犿 犔 犪 犫 狅 狉 犪 狋 狅 狉 狔，犛 犮 犺 狅 狅 犾 狅 犳 犆 狅 犿 狆 狌 狋犲 狉 犛 犮犻犲 狀 犮 犲 犪 狀 犱 犜 犲 犮 犺 狀 狅 犾 狅 犵 狔，犉 狌 犱 犪 狀 犝 狀 犻 狏 犲 狉 狊犻狋 狔，犛 犺 犪 狀 犵 犺 犪 犻 ）犃 犫 狊狋狉 犪 犮狋 ， ， ， ： ， ， 犓 犲 狔 狑 狅 狉 犱 狊 ； ； ； ； 引言三 维 物 体 识 别 是 计 算 机 视 觉 领

5、域 中 最 活 跃 的 研究 分 支 之 一，在 机 器 人 控 制、自 动 导 航、自 动 检 测、装配 任 务 与 医 学 图 像 的 分 析 等 大 量 现 实 领 域 发 挥 核 心作 用如 精 确 制 导 武 器 需 要 运 用 三 维 物 体 识 别 技 术识 别 并 跟 踪 攻 击 目 标，装 配 或 者 包 装 机 器 人 需 要 运用 三 维 物 体 识 别 技 术 对 产 品 的 姿 态 进 行 定 位在 过去 的 半 个 多 世 纪 中，三 维 物 体 识 别 一 直 受 到 各 国 视觉 研 究 者 的 广 泛 关 注，并 提 出 了 众 多 的 理 论 和 方 法现

6、有 的 识 别 技 术 可 以 从 以 下 两 个 角 度 进 行 分 类：一 种 分 类 方 法 是 根 据 识 别 所 采 用 的 不 同 特 征，如 一 些 全 局 特 征：颜 色、纹 理、致 密；或 者 局 部 特 征：点、线 段每 种 特 征 都 有 它 的 局 限 性，因 此 它 们 的 应用 领 域 也 各 不 相 同另 一 种 分 类 方 法 是 根 据 物 体模 型 所 采 用 的 不 同 表 示 方 法，如 基 于 表 面 特 征 的表 达 、基 于 体 积 特 征 的 表 达、基 于 表 面 不 连 续性 的 表 达，、基 于 定 位 的 表 达、基 于 整 体 的 表达

7、 等这 些 方 法 的 主 要 区 别 在 于 存 储 信 息 的 方式 不 同但 一 般 而 言，这 些 信 息 都 是 从 图 像 中 提 取 得到 的物 体 的 形 状 特 征 不 受 光 照、表 面 纹 理 特 征 等 条件 的 影 响，因 此 在 三 维 物 体 识 别 中 得 到 了 广 泛 的 应用 等 对 傅 立 叶 描 绘 子 进 行 了 扩 展，而 使 其具 有 平 移、旋 转、尺 度 和 剪 切 不 变 性 ； 提 出了 关 于 任 意点、共 线点、任 意点、一 条 二 次 曲线 和 两 条 二 次 直 线 等 仿 射 不 变 量 ； 等 提 出在 已 知 点 对 的 对

8、 应 关 系 的 情 况 下 可 由 未 标 定 的幅图 像 中 对 应 的对 点 来 计 算 出个 透 视 不 变 量 ； 等 提 出 对 于 具 有 重 复 结 构、旋 转 对 称、管状 表 面 及 多 面 体 等 类 似 物 体，可 由 单 幅 图 像 计 算 其透 视 不 变 量 形 状 特 征 的 匹 配 方 法 可 以 分 为 以 下几 类 ：基 于 解 释 树 的 方 法基 于 解 释 树 的 方 法 常 用 于表 示 场 景 特 征 和 模 型 特 征 间 可 能 的 匹 配，且 树 上 从根 到 叶 子 的 每 条 路 径 都 表 示 相 关 问 题 的 一 个 可 能解该

9、方 法 根 据 几 何 约 束，通 过 遍 历 树 来 求 得 场 景特 征 和 模 型 特 征 之 间 的 一 致 性 解 释，但 是，一 般 而言，该 方 法 需 要 一 组 图 像，不 能 用 于 对 独 立 单 幅 图 像的 解 释假 设 验 证 法，又 称 为 对 准（ ）该 方 法通 过 对 图 像 场 景 特 征 的 提 取 以 及 原 先 对 物 体 模 型 特征 的 假 设，得 到 一 组 超 限 定 线 性 方 程 或 非 线 性 方 程再 根 据 此 方 程 组 的 解 得 到 物 体 参 考 坐 标 系 到 场 景 参考 坐 标 系 的 变 换最 后，将 模 型 变 换

10、 到 场 景 中，利 用场 景 图 像 验 证 假 设 的 正 确 性 该 方 法 在 场 景 较为 复 杂 的 情 况 下 具 有 非 常 高 的 复 杂 度姿 态 聚 类 法，又 称 为 广 义 霍 夫 变 换它 是 根 据 局部 几 何 特 征 约 束 来 进 行 匹 配从 每 一 个 成 功 的 特 征匹 配 可 以 计 算 出 一 个 几 何 变 换，然 后 在 符 合 该 几 何变 换 的 模 型 的 位 姿 空 间 中 进 行 累 加对 于 所 有 模 型的 位 姿 空 间 中 最 大 的 聚 类 点 就 是 与 场 景 一 致 的 假设 该 方 法 对 于 噪 声 较 敏 感，

11、且 搜 索 的 代 价 较 高基 于 图 的 识 别 方 法一 般 指 特 征 关 系 图，图 中的 节 点 对 应 于 场 景 和 模 型 中 的 主 要 特 征，而 节 点 之间 的 弧 则 表 示 两 个 特 征 之 间 的 关 系场 景 和 模 型 之间 的 匹 配 均 使 用 图 论 的 匹 配 技 术 实 现，如 同 构、同 态等 基 于 图 的 识 别 方 法 的 主 要 困 难 在 于 难 以 处 理物 体 遮 挡 问 题 和 图 匹 配 的 大 运 算 量 问 题常 见 的 人 造 物 体 的 几 何 构 造 一 般 由 平 面、圆 面、直 线 等 所 组 成，这 些 几 何

12、 构 造 不 随 光 照 等 环 境 因 素而 改 变，反 映 了 物 体 本 身 的 特 征特 别 是 含 有 较 多 共面 直 线 段 特 征 的 人 造 物 体，如 大 部 分 电 器、家 具、设备、器 械、建 筑、交 通 工 具、军 事 装 备 等，在 我 们 周 围大 量 存 在针 对 此，本 文 提 出 了 一 种 基 于 直 线 特 征 人造 物 体 识 别 的 新 方 法，通 过 对 场 景 和 模 型 图 像 中 直线 段 的 匹 配 识 别 人 造 物 体相 对 于 基 于 特 征 点 的 识别，线 段 数 量 较 少 且 具 有 较 强 的 鲁 棒 性，因 此 在 匹 配

13、过 程 中 发 生 错 误 的 概 率 较 低本 方 法 采 用 假 设 验 证法，在 已 知 模 型 各 个 平 面 的 直 线 特 征 及 位 置 关 系 的情 况 下，通 过 对 场 景 图 像 中 不 变 性 特 征 或 者 平 面 间所 具 有 的 不 变 性 特 征 的 分 析，假 设 其 中 某 些 直 线 段的 匹 配，继 而 得 到 某 一 平 面 的 匹 配 关 系，并 求 出 其 单应 矩 阵再 将 模 型 平 面 映 射 到 场 景，利 用 平 面 中 直 线段 的 匹 配 对 假 设 进 行 验 证逐 个 识 别 所 有 平 面最 后利 用 平 面 之 间 的 不 变

14、 性 验 证 假 设 的 正 确 性相 对 于传 统 的 假 设 验 证 法，本 方 法 将 假 设 验 证 法 中 对 于 全局 坐 标 系 变 换 的 求 解 分 散 在 各 个 平 面 单 应 性 变 换 的求 解 中，降 低 了 求 解 的 复 杂 度，因 此 能 够 快 速 准 确 地识 别 物 体 基 本 原 理 简 述整 个 识 别 算 法 的 原 理 如 图所 示我 们 采 用 假设 验 证 法，即 我 们 已 知 某 物 体 的 一 个 或 若 干 个 标 准图 像，假 设 场 景 图 像 中 含 有 某 一 待 识 别 物 体，我 们 试图 在 场 景 图 像 中 找 到

15、该 待 识 别 物 体 的 一 些 特 征，以完 成 场 景 图 像 与 标 准 模 型 的 匹 配由 于 较 点 特 征 而言，边 缘 直 线 段 是 有 明 显 几 何 意 义 的 特 征，数 据 整 合程 度 较 像 素 点 大 为 提 高，它 们 数 量 较 少 有 利 于 加 速匹 配 与 组 合，且 具 有 较 强 的 鲁 棒 性，因 此 我 们 利 用 边缘 直 线 段 作 为 主 要 特 征 对 场 景 及 标 准 模 型 之 间 的 边缘 直 线 段 进 行 配 准，如 图（） 、 （）所 示配 准 的 直线 段 越 多 则 表 明 场 景 与 标 准 模 型 越 接 近一

16、般 而 言，人 造 物 体 具 有 多 个 结 构 面，如 图（）所 示利 用 这 些 平 面 在 场 景 和 模 型 中 的 单 应 性 可 以帮 助 完 成 配 准，即 场 景 图 像 中 某 一 平 面 上 的 点 在 同一 个 透 视 变 换 下 能 与 模 型 图 像 中 该 平 面 上 的 点 对应对 应 关 系 称 为 单 应 矩 阵，一 般 用犎表 示，是 一 个非 奇 异 的 矩 阵 若 用狆犛代 表 场 景 图 像 中 的点，而狆犕代 表 模 型 图 像 中 的 点，则 有狆犕犎 狆犛，期危辉 等：基 于 人 造 物 体 直 线 段 结 构 特 征 的 不 变 性 识 别（

17、）左 边 是 待 识 别 场 景 图 像，右 边 是 标 准 模 型，我 们 希 望 完 成 他 们 之 间 可 能 的 匹 配（）边 缘 直 线 段 特 征 数 量 较 少较 点 的 匹 配 而 言，边 缘 直 线 段 的 匹 配 更 易 于 实 现（）如 果 能 确 定 物 体 的 某 个 结 构 面 的 对 应 关 系，将 有 助 于大 大 减 少 直 线 段 特 征 的 匹 配 数 量（）结 构 面 的 对 应 关 系 可 以 用 单 应 矩 阵犎来 表 示若犎被 求 出，则 我 们 可 以 将 标 准 模 型 中 的 直 线 段映 射 到 场 景 图 像 中，帮 助 我 们 完 成

18、配 准（）求 解 单 应 矩 阵犎需 要 已 知个 以 上 对 应 点且 这 四 个 点 中 任 意 三 点 不 共 线（）透 视 投 影 的 透 视 不 变 量，如 共 面 不 变 量 或 非 共 面 不 变 量，有 助 于 我 们 找 到 点 之 间 的 对 应 关 系，从 而 求 出 单 应 矩 阵图 中为 两 相 邻 平 面 中个 点 所 组 成 的 透 视 不 变 量图 识 别 算 法 原 理表 示 在 一 个 比 例 因 子 下 的 相 等如 果 我 们 能 够 求 出某 一 结 构 面 在 模 型 以 及 场 景 图 像 间 的 单 应 矩 阵，就能 求 出 该 结 构 面 中

19、每 一 条 模 型 直 线 段 在 场 景 中 的 位置而 这 些 位 置 能 够 帮 助 我 们 在 场 景 中 寻 找 合 适 的 直线 段 进 行 匹 配如 图（）所 示，通 过 单 应 矩 阵犎，我们 能 够 完 成 这 个 结 构 面 上 的 每 一 条 直 线 段 的 配 准如 何 求 取 单 应 矩 阵 ？如 图（）所 示，一 般 而言，平 面 的 单 应 矩 阵 可 以 由 透 视 前 后 的 两 个 平 面 上的组 对 应 点 求 出，若 有 更 多 的 点 对，则 方 程 超 定（ ） ，提 供 合 理 的 最 优 解因 此，在 求出 平 面 的 单 应 矩 阵 之 前 我

20、 们 需 要 预 先 匹 配 两 平 面 间个 或 者个 以 上 的 点 但 确 定 点 的 对 应 关 系 在通 常 情 况 下 是 困 难 的，为 了 解 决 这 个 问 题，我 们 利 用几 何 不 变 性 来 选 取 一 些 特 殊 点 进 行 匹 配几 何 不 变 性 是 物 体 在 各 种 投 影 变 换 下 保 持 不 变的 性 质 ，在 透 视 投 影 变 换 下 保 持 不 变 的 性 质 称 为透 视 不 变 性，更 一 般 的，在 仿 射 变 换 下 保 持 不 变 的 性质 称 为 仿 射 不 变 性最 为 基 础 的 透 视 投 影 不 变 量 是四 点 共 线、四

21、线 共 点 的 交 比在 此 基 础 上 衍 生 出 其 它诸 如条 直 线、相 邻 平 面 等 构 成 的 不 变 量，众 多 学 者对 此 进 行 了 研 究，如 等 提 出 了 一 种 相 邻 两 平 面共点 构 成 的 特 殊 结 构 ， 求 得 的 相 邻 两 平面条 直 线 和平 面条 直 线 所 具 有 的 透 视 不 变量 等而 仿 射 不 变 量 一 般 有 共 线 三 点 的 单 比、共点 三 线 夹 角 之 比、两 条 平 行 线 段 的 长 度 比、共 面 封 闭区 域 的 面 积 之 比 等利 用 这 些 不 变 量 可 以 确 定 某 些特 殊 点 或 直 线 在

22、场 景 中 的 位 置，如 图（）所 示但是，一 般 而 言，完 全 利 用 几 何 不 变 量 进 行 所 有 点 或 直线 段 之 间 的 配 准 是 非 常 复 杂 的，参 与 不 变 量 计 算 的直 线 段 会 产 生 众 多 排 列 组 合因 此，我 们 仅 利 用 几 何不 变 量 配 准 少 量 直 线 段，满 足 平 面 单 应 矩 阵 计 算 的需 要 即 可综 上，在 识 别 过 程 中 对 于 模 型 图 像 中 的 每 一 个结 构 面，我 们 先 利 用 几 何 不 变 量 配 准 少 量 直 线 段，以满 足 平 面 单 应 矩 阵 的 计 算，然 后 再 配 准

23、 该 平 面 中 其余 的 直 线 段在 配 准 过 程 完 成 之 后，再 进 行 验 证，对匹 配 的 代 价 进 行 估 算，以 确 定 识 别 的 正 确 性 匹 配 与 识 别 算 法 边 缘 直 线 段 表 示 与 匹 配 代 价我 们 用 一 组 直 线 段犔犾，犾， ，犾狉代 表 二 维图 像 中 人 造 物 体 的 轮 廓 线，其 中 的 每 一 条 直 线 段 都可 以 表 示 为犾犻狓犻，狔犻，犻，犱犻，其 中狓犻，狔犻表 示 直计 算 机 学 报 年线 的 中 点，犻表 示 直 线 的 倾 角，犱犻表 示 直 线 的 长 度现 有 已 知 的 标 准 模 型 图 像 中

24、 的 长 直 线 段 集犔犕 犔犾犕，犾犕， ，犾犕 狀以 及 待 识 别 的 场 景 图 像犐 犿 犵 我 们 可 以 通 过 边 缘 提 取、直 线 链 码 跟 踪、角 点 检 测 等步 骤 识 别犐 犿 犵 中 的 边 缘 直 线 段，并 形 成 场 景 图 像的 长 直 线 段 集犔犛 犔犾犛，犾犛， ，犾犛 犿对 于 标 准 模 型 图 像 中 的 长 直 线 段 集犔犕 犔中 的 每一 条 直 线犾犕 犻，通 过 配 准 算 法：犳 犾犛 犼犔犛 犔（犾犕 犻）犾犛 犼（ 犻狀， 犼犿）与犔犛 犔中 的 一 条 直 线犾犛 犼形 成 匹 配再 通 过 代 价 估 算 函 数犳 （犕

25、，犛）狀狀犻 犇（犾犕 犻，犳 （犾犕 犻） ） （ 犻狀） ，估 算 模 型 与 场 景 之 间 的 平 均匹 配 代 价其 中犇（犾犕 犻，犳 （犾犕 犻）为 单 个 匹 配 的 代 价估 算 函 数，为 加 权 参 数若 某 一 个 模 型 图 像犕与 场景 图 像犛之 间 的 平 均 匹 配 代 价 小 于 某 一 阈 值犌，则该 物 体 模 型 被 识 别配 准 算 法犳 直 接 影 响 模 型 与场 景 图 像 之 间 的 匹 配，是 物 体 识 别 的 关 键 定 义 模 型 图 像在 识 别 之 前，需 要 对 模 型 图 像 的 结 构 进 行 描 述以 帮 助 之 后 的

26、识 别，一 个 常 用 的 对 三 维 物 体 的 表 达方 法 是 依 据 平 面 来 组 织 特 征本 方 法 对 于 模 型 图 像的 描 述 由个 部 分 构 成：面 结 构 关 系、直 线 段 特 征、透 视 不 变 量依 据 可 见 面 的 相 邻 性 将 模 型 物 体 的 所有 平 面 够 成 图 结 构如 图所 示，可 以 将 一 个 具 有个 可 见 面 的 汽 车 模 型 图 像（）描 述 为（）结 构然后，对 于 模 型 图 像 中 长 轮 廓 线 集犔犕 犔中 的 每 一 条 直线 段，我 们 都 需 指 明 其 所 在 的 平 面让 每 个 平 面犘犽都 分 别 维

27、 护 一 个 直 线 组犔犘犽，而犔犘犽中 的 每 一 个 元 素都 是 指 向犔犕 犔中 某 一 直 线 段，代 表 该 直 线 属 于 这 个平 面，如 图（）所 示图 物 体 结 构 描 述 假 设 一 共 有犓个 平 面，有犔犕 犔犔犘犔犘犔犘犓犔犕 犔中 的 某 些 直 线 段 可 能 同 时 拥 有 多 个 指针，因 为 它 可 能 是 多 个 平 面 的 交 线除 了 描 述 了 模 型物 体 的 结 构 之 外，我 们 还 需 给 出 模 型 中 所 含 的 不 变量这 些 不 变 量 可 以 被 简 单 地 分 为 两 类：第类 不 变量（犐 狀 狏 犐）为 共 面 不 变

28、量，如 最 简 单 的 四 点 共 线、四线 共 点，所 衍 生 的 同 一 平 面 内个 点、同 一 平 面 内条 线 等 透 视 不 变 量 以 及 大 量 仿 射 不 变 量 如 共 线点 的 单 比、共 点 三 线 夹 角 之 比、两 条 平 行 线 段 的 长度 比 等；第类 不 变 量（犐 狀 狏 犐 犐）为 非 共 面 不 变 量，如 等 提 出 了 一 种 相 邻 两 平 面 共点 构 成 的 特 殊 结构 、 求 得 的 相 邻 两 平 面条 直 线 和平 面条 直 线 所 具 有 的 透 视 不 变 量 等对 于 第类 不变 量，可 以 用 来 直 接 匹 配 直 线 段，

29、但 必 须 保 证 其 共 面性而 第类 不 变 量 可 以 表 示 两 平 面 间 的 位 置 关 系通 过 第类 不 变 量，我 们 可 以 找 出 一 个 已 识 别 平 面的 相 邻 平 面对 于 第类 不 变 量犐 狀 狏，我 们 首 先 选 用 共 线 四点 的 交 比 值，它 由 一 个 特 征 值 以 及 指 向 同 一 平 面 内两 条 共 线 直 线 段 的 指 针 组 成：犻 狀 狏 犐 （犾，犾） ，犻 狏 犐，其 中（犾，犾）犾犐 狆 犪 犻狉为 组 成 交 比 的 两 条 线 段，犻 狏 犐表 示 两 共 线 直 线 段 所 形 成 四 点 的 交 比 值如 果模

30、型 不 含 在 同 一 平 面 内 两 条 共 线 直 线 段 这 一 特 征，可 采 用 仿 射 不 变 量，两 条 平 行 线 段 的 长 度 比 代 替它期危辉 等：基 于 人 造 物 体 直 线 段 结 构 特 征 的 不 变 性 识 别由 一 个 特 征 值 以 及 指 向 同 一 平 面 内 两 条 平 行 直 线 段的 指 针 组 成：犻 狀 狏 犐 （犾，犾） ，犻 狏 犐，其 中犾，犾为两 条 平 行 的 直 线 段，犻 狏 犐表 示 他 们 长 度 的 单 比 值对 于 第类 不 变 量犐 狀 狏 犐 犐，我 们 选 用 相 邻 两 平面 中个 点，即 三 条 线 段 所

31、形 成 的 不 变 量，它 由 一 个特 征 值 以 及个 指 针 组 成，其 中 两 个 指 针 分 别 指 向两 个 不 同 平 面 内 的 直 线 段，另 一 个 指 向 这 两 个 平 面的 交 线：犻 狀 狏 犐 犐 （犾，犾，犾） ，犻 狏 犐 犐 ，犻 狏 犐 犐表 示 不 同平 面 内 两 直 线犾，犾以 及 两 平 面 交 线犾所 构 成 的 六点 的 不 变 量 的 值，如 图所 示图 透 视 不 变 量 描 述 结 构 面 的 不 变 性 匹 配 方 法不 变 性 匹 配 旨 在 得 到 模 型 与 场 景 图 像 间 少 量 直线 段 间 所 存 在 的 可 能 的 匹

32、 配，以 帮 助 完 成 场 景 平 面与 模 型 平 面 间 的 映 射共 面 不 变 性 匹 配 及 非 共 面 不变 性 匹 配 旨 在 寻 找 可 能 的 匹 配，即 提 出 假 设 的 过 程，单 应 平 面 匹 配 为 验 证 过 程 犳犐 狀 狏 犐 共 面 不 变 性 匹 配共 面 不 变 性 匹 配犳犐 狀 狏 犐 通 过 在 场 景 图 像 中 寻 找到 与 标 准 模 型 中 已 知 不 变 量 相 符 合 的 特 征 完 成 匹配，所 得 的 匹 配 是 一 个 集 合当 使 用 共 线 四 点 定 义 共面 不 变 量 时，我 们 可 以 采 用 如 下个 条 件 判

33、 断 两 直线 段犾，犾共 线（犾，犾犔犛 犔） ：（）两 直 线 夹 角 小 于度，或 者 在 两 直 线 长 度比 相 差 较 大 的 情 况 下 夹 角 约 束 适 当 放 宽 或（犱犱 或犱犱 ）且 （）（）任 一 直 线 的 中 点 到 另 一 直 线 的 距 离 需 小 于一 个 阈 值，同 理 该 条 件 在 夹 角 足 够 小 时 适 当 放 宽（犿 犻 犱犿 犻 犱） 犿 犻 犱（或 且（犿 犻 犱犿 犻 犱） 犿 犻 犱）（）犿 犻 犱，犿 犻 犱分 别 表 示 一 直 线 的 中 点 到 另 一 直 线 的距 离（）两 直 线 最 外 端 点 的 长 度 必 须 大 于

34、两 直 线 长度 和犱 犱犱（）犱 表 示 两 直 线 最 外 端 点 构 成 的 直 线犾 的 长 度场 景 图 像 的 长 直 线 段 集犔犛 犔中 所 有 同 时 满 足 上述个 判 据 条 件 的 共 线 组犾狆 犪 犻狉犾，犾构 成 共 线 集犔狆 犪 犻狉对 于 每 一 个 共 线 组，计 算 它 们 的 交 比，得 到 不变 量 特 征 值犻 狏 犪 犾 狌 犲（犾狆 犪 犻狉）如 果 我 们 使 用 两 平 行 线 间单 比 的 仿 射 不 变 量 定 义 共 面 不 变 量，我 们 只 需 参 考两 线 夹 角 这 一 约 束 条 件即 在 一 组 线 段 符 合 两 线 夹

35、角 小 于的 条 件 下，计 算 两 线 单 比 的 不 变 量 特 征 值犻 狏 犪 犾 狌 犲（犾狆 犪 犻狉）得 到 不 变 量 特 征 值 之 后，须 与犐 狀 狏 犐中的 值 比 较，与 特 征 值 最 为 接 近 的犌个 共 线 组 为 可 能的 匹 配，用 一 个 集 合 表 示：犳犐 狀 狏 犐 （犾狆 犪 犻狉）犾狆 犪 犻狉犾狆 犪 犻狉犔狆 犪 犻狉 犌（犻 狏 犐犻 狏 犪 犾 狌 犲（犾狆 犪 犻狉） 将 这 些 可 能 的 候选 匹 配 线 段 的 端 点 与犾狆 犪 犻狉的 端 点 一 起 加 入 配 准 点 集犘 犪 犻 狉犽当 同 一 平 面 内 有 两 组

36、或 者 两 组 以 上 元 素 找 到可 能 的 匹 配 之 后，该 平 面 进 行 单 应 性 匹 配事 实 上，在 定 义 模 型 图 像 时，必 定 需 要 有 一 个 平 面 拥 有 两 个或 者 两 个 以 上 的 共 线 不 变 量 组 以 支 持 后 续 的 识 别，我 们 将 这 个 平 面 称 为 起 始 平 面，在 图用犘表 示 犳犎 单 应 平 面 匹 配单 应 平 面 匹 配 旨 在 利 用 平 面 的 单 应 性 配 准 模 型图 像 中 一 个 平 面 内 的 所 有 直 线 段求 平 面 单 应 矩 阵犎犺 犺 犺 犺 犺 犺 犺 犺 犺熿燀燄燅 ，需 要 预 先

37、 配 准个 或 者个 以 上 的 非 共 线 点这 些点 的 配 准 我 们 利 用 不 变 性 匹 配 来 完 成在 模 型 的 某 一 平 面犘犽的 配 准 点 集犘 犪 犻 狉犽中，尽可 能 多 地 抽 取狀个 已 知 可 能 的 配 准 点，狀 对 于 这狀个 点，有狆犕犎 狆犛，即狓狔熿燀燄燅犺 犺 犺 犺 犺 犺 犺 犺 犺熿燀燄燅 狓狔熿燀燄燅，可 以 得 到 两 个 有 关 平 面 单 应 矩 阵犎的 方 程 组 ：犺 狓犺 狔犺 犺 狓 狓犺 狔 狓犺 狓犺 狓犺 狔犺 犺 狓 狔犺 狔 狔犺 狔因 此，当 具 有个 或 者个 以 上 的 非 共 线 点 时，我 们可 以 在

38、犎 的 约 束 下 采 用 法 求 解 平 面 单应 矩 阵犎在 求 出 平 面 单 应 矩 阵犎之 后，我 们 将 该 模 型 平计 算 机 学 报 年面 中 所 有 直 线 段 集犔犘 犽按 长 度 由 长 到 短 排 序 之 后 映射 到 场 景 图 像 中，形 成 映 射 后 的 直 线 段 集犔犛 犽犎 犔犘 犽对 于 映 射 后 直 线 段 集犔犛 犽中 的 每 一 条 直 线，我 们 要 依 次 在 场 景 图 像 长 直 线 集犔犛 犔中 找 到 适 合 的匹 配，使 得 它 们 的 匹 配 代 价犳 最 小我 们 从 中 点 纵 向 距 离 偏 差、横 向 距 离 偏 差、直

39、 线长 度 偏 差、角 度 偏 差个 方 面 来 估 算 两 条 直 线 段 的匹 配 程 度：犱狏 犲 狉（犾，犾）狏狏，犱犺 狅 狉（犾，犾）犱犿 犻 犱（犾，犾）犱狏 犲 狉（犾，犾槡） ，犱犾 犲 狀（犾，犾） 犱犱，犱（犾，犾） ，犇（犾，犾）犱狏 犲 狉（犾，犾）犱犺 狅 狉（犾，犾）犠犺 狅 狉犱犾 犲 狀（犾，犾）犠犾 犲 狀犱（犾，犾）犠槡，狏为 直 线 段犾中 点 到 直 线 段犾的 距 离，狏为犾中 点到犾的 距 离，犱狏 犲 狉为 两 直 线 段 纵 向 距 离 偏 差，犱犿 犻 犱为两 直 线 段 中 点 的 距 离，犱犺 狅 狉为 两 直 线 段 横 向 距 离 的

40、 偏差犱犾 犲 狀为 长 度 偏 差，犱为 角 度 偏 差犠犺 狅 狉、犠犾 犲 狀、犠为各 项 偏 差 的 权 重 因 子，视 情 况 而 定一 般 而 言，纵 向偏 差 为 直 线 段 的 主 要 偏 差 即犠犺 狅 狉 和犠犾 犲 狀 对于犔犛 犽中 的 每 一 条 线，依 次 从 场 景 图 像 长 直 线 集犔犛 犔找 出 匹 配 代 价 最 小 的 直 线 段，匹 配 方 式 为犳犎 （犾犛 犽） 犾犛 犔犔犛 犔（犇（犾犛 犽，犾犛 犔） ） ， 犾犛 犔犔犛 犔（犇（犾犛 犽，犾犛 犔） ）犌 （ 犾犛 犔犔犛 犔（犇（犾犛 犽，犾犛 犔） ） ，犌） ， 犾犛 犔犔犛 犔（犇

41、（犾犛 犽，犾犛 犔） ）犌烅烄烆，犾犛 犽犔犛 犽犌为 最 大 匹 配 阈 值，当 犾犛 犔犔犛 犔（犇（犾犛 犽，犾犛 犔） ）犌时犳犎 （犾犛 犽）取 犾犛 犔犔犛 犔（犇（犾犛 犽，犾犛 犔） ）和犌中 的 较小 值当 一 条 直 线 段 的 配 准犳犎 （犾犛 犽）完 成 之 后，将配 准 的犾犛 犔从 场 景 图 像 长 直 线 集犔犛 犔中 取 出，并 将 它们 放 入 集 合犔 犛 犽当 所 有 直 线 都 完 成 配 准，估 算犔犛 犽与犔 犛 犽之 间 的 平 均 匹 配 代 价，犳 （犔犛 犽，犔 犛 犽）狀 狌 犿狀 狌 犿犻 犳犎 （犾犛 犽） ，如 果 该 代 价

42、小 于 阈 值犌，则 该 平 面 中 所 有 直 线 段 匹配 成 功如 果 该 代 价 大 于 阈 值犌，则 考 虑 其 它 可 能的狀个 配 准 点 犳犐 狀 狏 犐 犐 非 共 面 不 变 性 匹 配当 一 个 平 面 匹 配 成 功 之 后，需 要 完 成 对 其 相 邻平 面 直 线 段 的 匹 配同 样，我 们 无 须 利 用 不 变 量 去 寻找 所 有 相 邻 平 面 中 的 直 线，因 为 只 要 获 得个 非 共线 点 就 可 以 利 用 平 面 单 应 性 完 成 该 相 邻 平 面 内 所 有直 线 的 配 准在 已 知 两 相 邻 平 面 的 公 共 边 的 情 况

43、下，理 论 上 我 们 只 需 要 匹 配 一 条 直 线 段 即 可对 于 一 个 第类 不 变 量犻 狀 狏 犐 犐 （犾，犾，犾） ，犻 狏 犐 犐 ，其 中犾代 表 模 型 图 像 已 知 平 面 中 的 直 线，犾代表 模 型 图 像 中 两 平 面 的 公 共 交 线，由 于 一 个 平 面 已经 被 识 别，其 单 应 性 矩 阵犎已 知，因 此犾，犾在 场 景中 的 像犾犎 （犾） ，犾犎 （犾） ，则犳犐 狀 狏 犐 犐 （犾）犾犾犔犛 犔 犌（犻 狏 犪 犾 狌 犲（犾，犾，犾）犻 狏 犐 犐） ，即 可 能 的 匹 配 为 与 不 变 量 都 最 为 接 近 的犌组 直线

44、 段 整 体 识 别 与 算 法 描 述当 模 型 的 一 个 平 面 得 到 匹 配 后，判 断 已 识 别 的平 面 集 是 否 满 足 识 别 模 型 所 需 要 的 条 件，如 果 是，模型 识 别 成 功，否 则，对 其 它 相 邻 平 面 进 行 识 别若 所有 相 邻 平 面 在 识 别 后 仍 无 法 满 足 模 型 识 别 条 件，则识 别 失 败模 型 识 别 条 件 即 模 型 所 具 有 的 可 见 面 的 所有 情 况 的 集 合，一 般 与 已 识 别 平 面 的 单 应 矩 阵犎有关利 用 单 应 矩 阵犎中 反 映 变 形 变 换（ ）的个 量犺 ，犺 ，犺 ，

45、犺 来 表 示 可 见 平 面 的 变 形 程度，可 以 帮 助 构 造 模 型 识 别 条 件犆 狅 狀 犱我 们 可 以 用 以 下 算 法 大 致 描 述 上 述 方 法：犕 狅 犱 犲犾犘犓，犔犘， ，犔犘犓，犐 狀 狏 犐，犐 狀 狏 犐 犐，犆 狅 狀 犱输 入：犐 犿 犵 ，犕 狅 犱 犲犾 利 用 直 线 检 测 算 法 找 出 场 景 图 像犐 犿 犵 的 长 直 线集犔犛 犔，然 后 利 用 共 线 判 据（） （） （）找 出 共 线 组犔狆 犪 犻 狉，若 不具 备 共 线 条 件，则 寻 找 平 行 线 组犔狆 犪 犻 狉 对 于 某 一 模 型 平 面 中 所 有

46、第类 不 变 量犐 狀 狏 犐，找 出犔狆 犪 犻 狉中 满 足 条 件 犌（犻 狏 犐犻 狏 犪 犾 狌 犲（犾狆 犪 犻 狉）的犌个 候 选 直 线对，将 它 们 的 端 点 添 加 到 该 平 面 的 匹 配 点 集，对 于 该 平 面，完成 步 操 作 取 该 平 面犘犽的 匹 配 点 集犘 犪 犻 狉犽中 尚 未 取 过 的 非 共 线点 所 组 成 的 最 大 子 集，如 果 点 的 数 量 小 于，转 到 步；否 则，根 据 匹 配 点 集犘 犪 犻 狉犽计 算 平 面犘犽的 单 应 矩 阵犎 对 于 模 型 平 面犔犘犽中 的 每 一 条 直 线犾犘犽，将 其 映 射 到场 景

47、 图 像：犾犛犽犎 犾犘犽，根 据 条 件 犾犛 犔犔犛 犔（犇（犾犛 犽，犾犛 犔） ）找 场景 中 可 能 的 匹 配如 果 匹 配 程 度 满 足犳 （犔犛 犽，犔犛 犽）犌，平 面犘犽匹 配 成 功，转 到 步；否 则，转 回 到 步 对 于 该 相 邻 平 面犘犼中 所 有 第类 不 变 量犐 狀 狏 犐 犐，找出犔犛 犔中 满 足 条 件 犌（犻 狏 犪 犾 狌 犲（犾，犾，犾）犻 狏 犐 犐）的犌个 候选 直 线 对，将 它 们 的 端 点 添 加 到 匹 配 点 集犘 犪 犻 狉犼，对 于 该 平 面完 成 步 操 作 如 果 匹 配 的 平 面 集 满 足 模 型 识 别 条

48、 件犆 狅 狀 犱，则 识 别期危辉 等：基 于 人 造 物 体 直 线 段 结 构 特 征 的 不 变 性 识 别成 功；否 则，对 于 该 匹 配 平 面 的 所 有 相 邻 平 面 进 行 步操 作，若 没 有 相 邻 平 面，则 识 别 失 败根 据 算 法 描 述，整 个 识 别 过 程 可 以 用 图描 述图 识 别 方 法 流 程 图 实验我 们 采 用 真 实 图 像 验 证 本 算 法，而 实 验 的 模 型基 于 实 际 意 义 的 考 虑，选 用 与 真 实 图 像 接 近 的 汽 车或 者 飞 机 模 型首 先 定 义 模 型 中 各 个 平 面 间 的 对 应关 系，

49、如 图（）所 示而 后 通 过 对 于 已 有 模 型 图 像的 人 工 采 样 和 测 量 得 到 模 型 中 每 一 个 平 面 的 直 线 段特 征 以 及 各 类 的 不 变 量 值图（ ）（ ）为 全 顺 汽车 模 型 各 个 平 面 直 线 段 集 的 定 义图（ ）（ ）列出 了 汽 车 模 型 中 部 分 几 何 不 变 量 的 定 义，可 以 看 到，模 型 侧 面 的 窗 框 特 征 具 有 两 组 共 线 的 直 线 段，能 够提 供 第类 不 变 量而 第类 不 变 量 的 定 义 都 是 分别 由 两 平 面 中 各 一 条 直 线 段 以 及 一 条 两 平 面 间

50、 交 线组 成 的，他 们 在 相 交 的 两 个 平 面 间 大 量 存 在对 于 汽车 模 型，可 以 给 出 一 个 较 为 简 单 的 模 型 识 别 条 件 的定 义： （）有 两 个 或 两 个 以 上 的 平 面 被 识 别； （）有一 个 平 面 被 识 别，且 这 个 平 面 的 单 应 矩 阵 满 足（犺 犺 ） （犺 犺 ）槡 条 件（）表 示 场 景图 像 的 视 角 接 近 于 正 对 该 平 面以 上 两 个 条 件 满 足任 意 一 个 即 可，更 为 复 杂 的 模 型 识 别 条 件 也 可 以 通过 类 似 方 法 定 义计 算 机 学 报 年图 全 顺 汽

51、 车 模 型 描 述 图（）为 一 幅 场 景 图 像，其 中 有 一 辆 待 检 测 的真 实 全 顺 汽 车采 用 文 献 所 提 出 的 基 于 直 线 链码 的 直 线 段 检 测 方 法，并 参 考 文 献 设 定 直 线 段的 最 短 链 码 数犖犔 ，角 点 检 测 的 最 大 链 码 曲 率阈 值 为犆犛 ，直 线 链 码 判 别 的 直 方 图 参 数 、 ，可 自 动 得 到 场 景 中 的 长 直 线 段 集取共 线 直 线 检 测 参 数 、 、犿 犻 犱 、 ；直 线 匹 配 权 重 参 数犠 、犠 、犠 ；匹 配 阈 值 参 数犌 、犌 、犌 、犌 ，得 到 真 实

52、 图 像 中 各 面 的 匹 配 结 果，如 图（）所 示在 匹 配 过 程 中，我 们 先 利 用 共 线 不 变 量 匹 配 汽车 侧 面 共 线 的 直 线 组，进 而 利 用 匹 配 的 四 点 求 出 汽车 模 型 侧 面 与 场 景 侧 面 间 的 单 应 矩 阵，如 图（ ）所 示，完 成 侧 面 从 模 型 到 场 景 的 映 射，然 后 匹 配 它 们之 间 的 直 线 段当 侧 面 完 成 匹 配 之 后，利 用 侧 面 中 已匹 配 的 直 线 段 以 及 两 面 间 的 交 线，我 们 可 以 求 出 与已 知 第类 不 变 量 对 应 的 汽 车 模 型 前 面 的

53、直 线 段，并 将 其 与 模 型 中 的 直 线 段 对 应完 成 了 一 条 前 面 直线 段 匹 配 之 后，结 合 已 知 的 前 面 与 侧 面 交 线，构 成期危辉 等：基 于 人 造 物 体 直 线 段 结 构 特 征 的 不 变 性 识 别个 点 便 可 以 计 算 出 汽 车 模 型 前 面 与 场 景 前 面 之 间的 单 应 矩 阵，完 成 映 射 并 匹 配，如 图（ ） 、图（ ）所 示图（ ） 、 （ ）为 顶 面 的 匹 配 结 果可 以 看 出大 多 数 模 型 侧 面 和 顶 面 的 直 线 段 被 成 功 匹 配 了，匹配 错 误 的 直 线 段 很 少而

54、由 于 汽 车 前 面 是 一 个 曲 面，部 分 特 征 直 线 段 并 没 有 在 场 景 图 像 中 显 示 出 来，因此 相 对 而 言 匹 配 的 直 线 段 略 少图 全 顺 真 实 场 景 图 像 以 及 自 动 直 线 段 检 测图 全 顺 汽 车 各 面 的 匹 配 结 果 图为 其 它 各 类 全 顺 汽 车 的 匹 配 识 别 结 果，场景 图 像 大 小 都 为 ，可 以 看 出 即 使 是 右 边幅 与 模 型 稍 有 不 同 的 改 进 型 全 顺 汽 车，只 要 直 线特 征 没 有 太 大 变 化，本 方 法 也 能 够 较 好 地 识 别计 算 机 学 报 年

55、图 其 它 全 顺 汽 车 场 景 图 像 的 匹 配 结 果 对 于 一 些 基 本 共 面 的 模 型，本 方 法 也 同 样 适 用，如 附 录 中 所 示 对 飞 机 的 不 变 性 识 别 结 果我 们 还 对其 它 类 别 的 物 体 进 行 了 不 变 性 识 别 实 验，由 于 它 们都 具 有 比 较 显 著 的 几 何 结 构，因 此 第类 与 第类不 变 量 易 于 确 定，外 形 廓 线 分 段 也 容 易 实 现 匹 配具体 结 果 参 见 表中 的 汇 总表 对 其 它 类 别 物 体 的 匹 配 效 果 汇 总人 造 物 体 类 别目 标 物模 板 数所 用 透

56、视 不 变 量容 忍 姿 态 差 程 度识 别 成 功 率成 功 匹 配 到 的 可 视 轮 廓 线 段 数建 筑 物高 层 建 筑四 点 共 线、两 平 面 六 点较 大 交 通 工 具 汽 车四 点 共 线、两 平 面 六 点中 等 家 具多 格 书 架四 点 共 线、两 平 面 六 点较 大 玩 具翻 斗 车四 点 共 线、两 平 面 六 点较 小 仪 器 设 备液 晶 显 示 器四 点 共 线、两 平 面 六 点较 大 武 器手 枪四 点 共 线较 大 坦 克两 平 面 六 点较 小 战 斗 机两 平 面 六 点中 等 室 内 场 景 隔 断 形 成 的 通 道四 点 共 线、两 平

57、面 六 点中 等 一 个 人 造 物 体 的 外 部 轮 廓 可 以 看 成 是 由 若 干 凸多 边 形 组 成，如 三 角 形、四 边 形 等基 于 单 应 性 矩 阵映 射 的 匹 配 方 法 对 同 一 凸 多 边 形 在 不 同 姿 态 下 的 图像 的 匹 配 满 足 一 定 的 概 率，这 个 概 率 在 姿 态 相 差 较小 时 较 大，姿 态 相 差 较 大 时 较 小，其 概 率 分 布 是 基 于多 边 形 类 别、姿 态 差 和 模 板 多 样 性（大 于 等 于且 小于 等 于）的 函 数犘 狉（狆 狅 犾 狔 犵 狅 狀，犇 犻 狏 犲 狉 狊犻狋 狔）假 设一 个

58、 人 造 物 体 由 凸 多 边 形 集 合犛 狌 狉狆 狅 犾 狔 犵 狅 狀犻， 犻犓组 成 其 外 部 轮 廓由 于 成 像 使 得犛 狌 狉中 的多 边 形 不 可 能 同 时 可 见，因 此 可 以 得 到 一 个 不 同 投影 姿 态 下 的 侧 面 集 合犛 犻 犱 犲犛犻犛犻犛 狌 狉， 犻犎其 中 可 用 于 对 该 物 体 进 行 识 别 的 轮 廓 特 征 也 构成 一 个 集 合犉 犲 犪犉犻犉犻犛 狌 狉， 犻犕 ，其 中犉犻是犛 狌 狉的 一 个 子 集，表 示 基 于 其 中 的 那 些 多 边 形已 经 足 够 辨 识 该 物 体 了我 们 容 易 发 现 在

59、有 些 姿 态下 多 边 形 的 像 与 其 模 板 的 匹 配 效 果 好，也 就 容 易 识别；在 另 外 一 些 姿 态 下 匹 配 效 果 不 好，当 然 也 就 识 别困 难但 在 大 多 数 情 况 下 组 成 物 体 外 部 轮 廓 的 多 个多 边 形 不 可 能 同 时 处 在 不 佳 的 匹 配 姿 态 下，因 此 能够 获 得 可 以 接 受 的 整 体 匹 配 概 率犘犿 犪 狋犮 犺按 照 或期危辉 等：基 于 人 造 物 体 直 线 段 结 构 特 征 的 不 变 性 识 别事 件 的 概 率 计 算 法 则，犘犿 犪 狋犮 犺犎犻狆（犛犻）犘 狉（犉犼（犉犼犉 犲

60、 犪犉犼犛犻）狆 狅 犾 狔 犵 狅 狀犽犉犼犘 狉（狆 狅 犾 狔 犵 狅 狀犽，犽，犱 犻 狏 犲 狉 狊犻狋 狔犽）由 于 简 单 凸 多 边 形 获 得 良 好 匹 配 概 率 的 姿 态 范 围 比较 大，同 时 在 极 端 视 角 下 观 测 物 体 的 可 能 性 很 小，加上 不 同 姿 态 下 用 于 匹 配 的 模 板 数 量 也 比 较 充 足，因此 我 们 能 够 保 证 这 个 整 体 匹 配 概 率 较 高根 据 在 汽 车模 型 上 的 实 验 结 果，此 概 率 通 常 能 够 达 到 以 上 讨论本 文 提 出 了 一 种 基 于 直 线 段 特 征 的 三

61、维 物 体 识别 方 法，采 用 几 何 不 变 性 特 征 结 合 平 面 单 应 性 的 方法，主 要 用 于 对 人 造 物 体 的 识 别，取 得 了 较 好 的 实 验效 果，尤 其 是 对 于 透 视 不 变 性 特 征 较 为 明 显 且 共 面性 较 强 的 物 体而 对 于 部 分 几 何 不 变 性 特 征 不 太 明显 的 情 况，本 文 将 透 视 不 变 量 扩 展 到 仿 射 不 变 量，实现 弱 透 视 投 影 下 的 识 别相 对 于 传 统 的 假 设 验 证 法，本 方 法 将 对 于 全 局 坐 标 系 变 换 的 求 解 分 散 在 各 个 平面 单 应

62、 性 变 换 的 求 解 中，降 低 了 求 解 的 复 杂 度，因 此能 够 快 速 准 确 地 识 别 物 体，同 时 在 物 体 共 面 性 较 差的 情 况 下 依 然 能 够 做 到 对 物 体 局 部 的 识 别本 方 法尚 未 能 对 曲 线 所 构 成 的 不 变 量 进 行 求 解，如 利 用 平面 内 的 圆 形 计 算 透 视 下 的 单 应 矩 阵 等，这 将 是 今 后工 作 的 重 点参考文献 ， ， ， ， ， （） ： ， ， ， （） ： ， ， ，（） ： ， ： ， ， （） ： ， ， ， （） ： ， ， ， ： ， ， ， （） ： ， ， ， （）

63、 ： ， ， ， （） ： ， ， ： ， ， ，： ， ， ， ， （） ： ， ， （） ： ， ，（） ： ， ， ， （ ） ： ， ， ， ，（ ） ： ， ： ， ，（） ： ， ， ， （ ） ： ， ， ， ： ， ， ， ， ： ， ： ， ， ， ， ， ， ， ， （ ） ： ， ， ， ， ，： 计 算 机 学 报 年 ， ， ， ， （） ： ， ， ， ： ， ， ， ， （ ） ： 犠 犈 犐 犎 狌 犻， ， ， ， 犙 犐 犝 犣 犺 犲 狀 犢 狌， ， 犅 犪 犮 犽 犵 狉 狅 狌 狀 犱 ， ， ， ， ， （ ） ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， ， 期危辉 等：基 于 人 造 物 体 直 线 段 结 构 特 征 的 不 变 性 识 别