A Survey of Shape Feature Extraction Techniques中文翻译

Yang, Mingqiang, Kidiyo Kpalma, and Joseph Ronsin. "A survey of shape feature extraction techniques." (2008): 43-90.

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1.介绍

"一张图片需要很多文字进行描述"，这个谚语来自孔子-一个中国大约2500年前的哲学家。现在，这些文字的本质被广泛地理解。一张图片可以被后来的观察者迅速地和一个故事或者一些想法联系起来。

视觉信息在我们的社会中扮演着重要的角色，它会在我们生活中变得越来越重要，这也会促进对这些信息进行处理的需求。图片和照片被用在很多应用当中，比如建筑结构，工程设计，时尚，杂志，广告，娱乐等等。因此我们有机会使用大量的图片。但是，如果我们不能很好地利用，那么里面的知识将会一无是处。面对日益增长的图片，如何去检索我们感兴趣的图片变成一个棘手的问题：这就是检索系统的必要性。正如我们所知，图片的视觉特征提供了描述其内容的功能。基于内容的图像检索（CBIR）对于图片检索提供了一个有前途的方向。CBIR在最近几年已经变成了一个热门领域。它是一个从图片中自动提出特征并进行检索的过程。

这篇论文主要关注当今的一些基于形状的特征提取方法。有效的形状特征提取必须具有以下必要性质：

• 具有可鉴别性：人们认为相似的形状需要有相似的特征，而不同的形状需要有不同的特征。
• 平移，旋转和缩放不变形：平移，旋转和缩放不变形不能影响特征的提取。
• 仿射不变性：仿射变换是一种不同坐标系下的线性变换，它保证两条直线的相交和平行不变。仿射变换可以由平移，翻转，旋转，剪切等变换组合而成。形状特征应该对这种变换尽量保持不变。
• 抗噪：特征必须对噪声鲁棒，也就是说噪声在一定范围内变化不会对特征造成太大影响。
• 遮挡不变性：当形状的一部分被遮挡后，特征应当尽量不变化。
• 统计独立性：两个特征必须具有统计独立。这样可以使得表达更简洁。
• 可靠性：只要处理的模式一样，那么特征就应该保持一样。

通常，形状描述子是一堆数字，这些数字被用来表示一个给定的形状特征。一个形状描述子需要符合人们的直觉（或者满足特定任务的要求）。好的检索准确率需要一个能够很好描述形状相似性的形状描述子。通常，这些描述子是向量的形式。形状描述子需要满足如下要求：

• 描述子要能够完整地呈现原始内容。
• 描述子需要被容易地表述和储存。描述子的长度不能太长。
• 描述子之间的距离计算需要很容易，否则执行时间会很长。

形状特征提取和表示在如下应用中扮演着重要的角色：

• 形状检索：在数据库中寻找类似的形状。形状是否相似由特征的距离的远近决定。
• 形状识别和分类：决定和一个给定的形状的相似性或者对形状进行分类。
• 形状对齐或者匹配：把一个形状转换成另一个形状。

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