为了描述形状由全局信息到局部变化的层次信息,提出一种有效的形状签名,即多级夹角函数。多级夹角函数具有内在的旋转、平移和缩放不变性。对轮廓上每一点,其多级夹角函数通过轮廓的非等弧长分割所得的成对线段计算得到。然后利用多级夹角函数推导出傅里叶描述子,以进行高效的形状检索。使用标准的性能评价方法对所提出的描述子在3个形状图像库上进行了测试,包括 MPEG-7图像库、Kimia-99图像库和 Swedish 树叶图像库。形状检索实验结果表明,基于多级夹角函数的傅里叶描述子优于已有的傅里叶描述子,且具有较低的计算复杂度。与其他类型的形状描述方法相比,所提出的描述子在相同查全率时具有最高的查准率,证明了该描述子的有效性。