计算机视觉 の2. 图像特征与描述


1.概述

学完本小节以后,可以完成两个不同图片的拼接,如下图所示。其实原理就是在两张图片上,知道足够多的相同的点,然后实现的拼接

看下面内容,都是为了达到这个目的的。

该小节内容,包括颜色特征,几何特征,和基于关键点的特征描述子,其实这些相应的方法,在opencv里面,都有对应的封装好的方法,直接调用就可以。

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2.颜色特征

2.1颜色直方图

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假设两张图片的颜色直方图基本相同,只是错开了一个bin,这个时候如果用欧式距离计算两者的相似度,就会得到很小的相似度。为解决这个问题,一种方法是采用二次距离,一种方法是事先进行平滑滤波。

颜色直方图的,描述的是全局的特性,优点是,特征提取简单,不受图像旋转和平移变化的影响,进一步借助归一化还可以不受图像尺度变化的影响,其缺点是没有表达出颜色空间分布的信息。

下边是更详细的参考文献,抽时间再看一看。
https://blog.csdn.net/silence401/article/details/100688155



3.几何特征

3.1边缘检测

数学上定义的边缘,就是像素值急剧变化的区域,也就是一阶导数取极值的地方(图二)

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图一


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图二

但是一般直接进行边缘检测的话,会有很多噪音加进去,如下图,就会出现很多的极值点,为解决这个问题,所以,一般在进行检测之前,要先进行高斯滤波。(同样的,我们可以通过高斯滤波器中的,更改里面的)
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4.基于关键点的特征描述子

4.1 什么是特征描述子?

从不同距离,不同角度,不同光照的条件下观察同一物体,物体的大小,形状,明暗都会有所不同,但是我们依然可以判断他是同一物体。

理想的特征描述子应该包括这些特征,即在大小不同,明暗不同的图像中,同一特征点应该具有足够相似的描述子,称之为描述子的可复现性。

特征点,在图像转换的过程中,特征点是稳定的。

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找到关键点以后,可以干什么:

  • 图像拼接
  • 运动跟踪
  • 物体识别
  • 机器人导航
  • 3D 重建

4.2 哪些点可以称之为特征点?


第一个,角点:

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特征点里面,有特殊的一大类,就是斑点
还可以使用拉普拉斯和高斯变换,求特征点(斑点):
斑点就是二阶导数取最大值和最小值的地方。(二阶导数取0的地方,就是边界点,取最大最小值的地方,就是斑点)

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4.3 找到特征点以后干嘛?找局部特征

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在局部特征中所使用的高斯金字塔:

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4.4局部特征是如何确定方向的?

即旋转的不变性:
如何在图片旋转完以后,依旧可以识别出来,是因为他图片可以根据梯度,找到关键点的 主方向

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转载自blog.csdn.net/zhaozhao236/article/details/109802852