(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 202211002230.2 (22)申请日 2022.08.21 (71)申请人 西北工业大 学宁波研究院 地址 浙江省宁波市高新区清逸路218弄 申请人 西北工业大 学 (72)发明人 曹永辉　曹瀛卓　包天　曹勇　 马淑敏　谢钰　 (74)专利代理 机构 西安凯多 思知识产权代理事 务所(普通 合伙) 61290 专利代理师 王鲜凯 (51)Int.Cl. G06V 10/74(2022.01) G06V 10/44(2022.01) (54)发明名称 一种仿生航行器多视角相似度综合评估方 法 (57)摘要 本发明涉及一种仿生航行器多视角相似度 综合评估 方法， 首先从仿生航行器和真实生物的 不同角度采集图像， 提取它们的轮廓， 并通过轮 廓点采样方法得到尽可能均匀的轮廓采样点。 其 次， 采用形状上下文算法计算相似度评价矩阵。 最后， 通过形状上下文距离计算每个视图之间的 相似度。 对每个视图的相似度进行加权求和， 得 到仿生航行器的整体外形相似度。 该方法基于形 状上下文算法计算仿生航行器的相似度值， 为其 外形和结构优化指明了方向。 权利要求书2页 说明书5页 附图4页 CN 115496921 A 2022.12.20 CN 115496921 A 1.一种仿生 航行器多视角相似度综合评估方法， 其特 征在于步骤如下： 步骤1： 分别采集真实生物以及该生物的仿生航行器三维外观的三视图， 对每个视图分 别采用Canny算子， 得到仿生航行器和真实生物各个视图的轮廓， 随后采用Jitendra采样方 法对每个视图的轮廓进行轮廓点采样， 得到各自三视图的轮廓点采样图； 步骤2、 构建相似度评价矩阵： 对每一个轮廓点采样图， 以每个轮廓 点为中心， 构建一个 对数极坐标系， 将该点与其 余采样点间距离的对数值 log r分为多个区域； 从中心点的正上方开始， 沿顺时针方向将360 °分为多个区域， 然后将其余轮廓点映射 到每个区域； 统计落在每 个区域轮廓点的数量， 构建形状上 下文直方图； 将每个区域轮廓点的数量除以落在所有区域的轮廓 点的数量以进行归一化， 生成此视 图下的形状上 下文矩阵； 对所有轮廓点采样图实施步骤2， 得到三种视 图下仿生航行器和生物的形状上下文矩 阵。 步骤3： 将仿生航行器的轮廓图像中的每一点对， 对应一个直方图向量， 记为gi(k)； 真实 生物的轮廓图像中的每一点对， 对应一个直方图向量， 记为hi(k)； 采用卡方公式计算相似 度评价矩阵， 得到不同视图下关于形状上 下文的相似度评价矩阵Cs： 其中： gi和hi代表仿生航行器和真实生物在不同视图下的轮廓点， i表示 不同视图； 步骤4、 计算仿生航行器单一视图相似度： 计算仿生航行器与真实生物每一点对 间的归 一化最短距离Distmin： 步骤5： 将相似度度量矩阵Cs每行最小损失值之和与每列最小损失值之和相加， 然后除 以采样轮廓点数N， 形状上 下文距离Dsc通过如下公式得到： 其中： Gi和Hi分别代表仿生航行器和真实生物从不同视图下采集的轮廓； 步骤6： 计算 通过形状上下文算法构造的相似度： 步骤7： 将真实生物与仿生航行器的外形特征相似度设计为三个视 图相似度值的加权 和， 为每个视图分配不同的加权值， 计算仿生 航行器的总体相似度值： SS＝aS0+bS1+cS2 其中Ss代表整体相似度， S0代表俯视图相似度， S1代表侧视图相似度， S2代表前视图相似 度， a、 b和c分别为俯视图、 侧视图和前视图的权值。 2.根据权利要求1所述仿生航行器多视角 相似度综合评估方法， 其特征在于： 所述步骤权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115496921 A 22的对数值 log r分为多个区域 为5个区域。 3.根据权利要求1所述仿生航行器多视角 相似度综合评估方法， 其特征在于： 所述步骤 2的将360 °分为多个区域是： 每30 °划分一个区域， 将角度值θ分为12个区域， 然后将其余轮 廓点映射到每 个区域。 4.根据权利要求1所述仿生航行器多视角 相似度综合评估方法， 其特征在于： 所述俯视 图的权值大于侧视图和前视图的权值。 5.根据权利要求1或4所述仿生航行器多视角相似度综合评估方法， 其特征在于： 所述 俯视图、 侧视图和前视图的权值 为： a＝0.6、 b＝0.2、 c＝0.2。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115496921 A 3