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gavin70606
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panying106

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角点检测(Corner Detection)是计算机视觉系统中用来获得图像特征的一种方法,广泛应用于运动检测、图像匹配、视频跟踪、三维建模和目标识别等领域中。也称为特征点检测。 角点通常被定义为两条边的交点,更严格的说,角点的局部邻域应该具有两个不同区域的不同方向的边界。而实际应用中,大多数所谓的角点检测方法检测的是拥有特定特征的图像点,而不仅仅是“角点”。这些特征点在图像中有具体的坐标,并具有某些数学特征,如局部最大或最小灰度、某些梯度特征等。 这些角点通常在图像中是稳定存在的。角点的微小偏移就能反映出图像帧的相对运动。 Harris角点检测算法就是对角点响应函数R进行阈值处理:R > threshold,即提取R的局部极大值。 特点:具有角度不变性 SIFT克服了Harris的不足,缩放也没影响,具有尺度不变性。 特点:角度不变性,尺度不变性 SURF是SIFT的加速版,它善于处理具有模糊和旋转的图像,但是不善于处理视角变化和光照变化。在SIFT中使用DoG对LoG进行近似,而在SURF中使用盒子滤波器对LoG进行近似,这样就可以使用积分图像了(计算图像中某个窗口内所有像素和时,计算量的大小与窗口大小无关)。总之,SURF最大的特点在于采用了Haar特征以及积分图像的概念,大大加快了程序的运行效率。 特点:角度不变性,尺度不变性 更多 ORB(Oriented FASTand Rotated BRIEF)算法是目前最快速稳定的特征点检测和提取算法,许多图像拼接和目标追踪技术利用ORB特征进行实现。 ORB采用FAST(features from accelerated segment test)算法来检测特征点,采用BRIEF算法来计算一个特征点的描述子。 特点:角度不变性,尺度不变性,计算速度快(ORB是sift的100倍,是surf的10倍) 1、OpenCV版本

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qianmian1015

简单说: 和边缘检测一样也有了成熟的算法。 思想是用小窗口在图像上平移,如果窗口内像素: 通过移动前后窗口的自相关函数(对应位置的差平方)大小,可以衡量变化程度。下图中u, v为移动方向,取相互垂直的方向最佳。 窗口的权重可以取均值或者高斯权重,为下图中的w。 将I(x + u, y + v)进行一阶泰勒展开,得到: 因此E(u, v)化为: E(u, v)变成一个二元二次函数: 此时回顾一下角点处,E(u, v)应满足对u, v变化而剧烈变化,如何用这个二元二次表达式来衡量这种变化程度呢? 利用几何,可知E(u, v)是椭圆形的表达式,因此原点到椭圆形的边缘可表示沿改方向的变化程度。 已知u, v方向垂直,通过坐标变换可以更新E(u, v)为E(x, y),相当于椭圆旋转为于x, y方向垂直,不改变椭圆的形状。 但这样做的原因是,我们可以将矩阵转换为对角矩阵的形式,其中特征值就是旋转后,x和y方向的变化程度的衡量。 设定一个阈值,就可以判断是conner、edge、flat了。 具体步骤: OpenCV中对应的函数是:

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替拉米酥

%MatLab角点检测程序harris。 ori_im2=rgb2gray(imread('2.bmp')); %ori_im2=imresize(ori_im2',0.50,'bicubic'); %加上这句图就变成竖着的了 fx = [5 0 -5;8 0 -8;5 0 -5]; % % la gaucienne,ver axe xIx = filter2(fx,ori_im2); % la convolution vers axe xfy = [5 8 5;0 0 0;-5 -8 -5]; % la gaucienne,ver axe yIy = filter2(fy,ori_im2); % la convolution vers axe yIx2 = Ix.^2;Iy2 = Iy.^2;Ixy = Ix.*Iy;clear Ix;clear Iy;h= fspecial('gaussian',[3 3],2); % générer une fonction gaussienne,sigma=2Ix2 = filter2(h,Ix2);Iy2 = filter2(h,Iy2);Ixy = filter2(h,Ixy);height = size(ori_im2,1);width = size(ori_im2,2);result = zeros(height,width); % enregistrer la position du coinR = zeros(height,width);K=0.04;Rmax = 0; % chercher la valeur maximale de Rfor i = 1:height for j = 1:width M = [Ix2(i,j) Ixy(i,j);Ixy(i,j) Iy2(i,j)]; R(i,j) = det(M)-K*(trace(M))^2; % % calcule R if R(i,j) > Rmax Rmax = R(i,j); end; end;end;cnt = 0;for i = 2:height-1 for j = 2:width-1 % réduire des valuers minimales ,la taille de fenetre 3*3 if R(i,j) > 0.01*Rmax && R(i,j) > R(i-1,j-1) && R(i,j) > R(i-1,j) && R(i,j) > R(i-1,j+1) && R(i,j) > R(i,j-1) && R(i,j) > R(i,j+1) && R(i,j) > R(i+1,j-1) && R(i,j) > R(i+1,j) && R(i,j) > R(i+1,j+1) result(i,j) = 1; cnt = cnt+1; end; end;end;[posr2, posc2] = find(result == 1);cnt % compter des coinsfigureimshow(ori_im2);hold on;plot(posc2,posr2,'w*');harris优化的角点检测 %%%Prewitt Operator Corner Detection.m %%%时间优化--相邻像素用取差的方法 %% clear; Image = imread('15.bmp'); % 读取图像 Image = im2uint8(rgb2gray(Image)); dx = [-1 0 1;-1 0 1;-1 0 1]; %dx:横向Prewitt差分模版 Ix2 = filter2(dx,Image).^2; Iy2 = filter2(dx',Image).^2; Ixy = filter2(dx,Image).*filter2(dx',Image); %生成 9*9高斯窗口。窗口越大,探测到的角点越少。 h= fspecial('gaussian',9,2); A = filter2(h,Ix2); % 用高斯窗口差分Ix2得到A B = filter2(h,Iy2); C = filter2(h,Ixy); nrow = size(Image,1); ncol = size(Image,2); Corner = zeros(nrow,ncol); %矩阵Corner用来保存候选角点位置,初值全零,值为1的点是角点 %真正的角点在137和138行由(row_ave,column_ave)得到 %参数t:点(i,j)八邻域的“相似度”参数,只有中心点与邻域其他八个点的像素值之差在 %(-t,+t)之间,才确认它们为相似点,相似点不在候选角点之列 t=20; %我并没有全部检测图像每个点,而是除去了边界上boundary个像素, %因为我们感兴趣的角点并不出现在边界上 boundary=8; for i=boundary:nrow-boundary+1 for j=boundary:ncol-boundary+1 nlike=0; %相似点个数 if Image(i-1,j-1)>Image(i,j)-t && Image(i-1,j-1)Image(i,j)-t && Image(i-1,j)Image(i,j)-t && Image(i-1,j+1)Image(i,j)-t && Image(i,j-1)Image(i,j)-t && Image(i,j+1)Image(i,j)-t && Image(i+1,j-1)Image(i,j)-t && Image(i+1,j)Image(i,j)-t && Image(i+1,j+1)=2 && nlike<=6 Corner(i,j)=1;%如果周围有0,1,7,8个相似与中心的(i,j) %那(i,j)就不是角点,所以,直接忽略 end; end; end;CRF = zeros(nrow,ncol); % CRF用来保存角点响应函数值,初值全零 CRFmax = 0; % 图像中角点响应函数的最大值,作阈值之用 t=0.05; % 计算CRF %工程上常用CRF(i,j) =det(M)/trace(M)计算CRF,那么此时应该将下面第105行的 %比例系数t设置大一些,t=0.1对采集的这几幅图像来说是一个比较合理的经验值 for i = boundary:nrow-boundary+1 for j = boundary:ncol-boundary+1 if Corner(i,j)==1 %只关注候选点 M = [A(i,j) C(i,j); C(i,j) B(i,j)]; CRF(i,j) = det(M)-t*(trace(M))^2; if CRF(i,j) > CRFmax CRFmax = CRF(i,j); end; end end; end; %CRFmax count = 0; % 用来记录角点的个数 t=0.01; % 下面通过一个3*3的窗口来判断当前位置是否为角点 for i = boundary:nrow-boundary+1 for j = boundary:ncol-boundary+1 if Corner(i,j)==1 %只关注候选点的八邻域 if CRF(i,j) > t*CRFmax && CRF(i,j) >CRF(i-1,j-1) ...... && CRF(i,j) > CRF(i-1,j) && CRF(i,j) > CRF(i-1,j+1) ...... && CRF(i,j) > CRF(i,j-1) && CRF(i,j) > CRF(i,j+1) ...... && CRF(i,j) > CRF(i+1,j-1) && CRF(i,j) > CRF(i+1,j)...... && CRF(i,j) > CRF(i+1,j+1) count=count+1;%这个是角点,count加1 else % 如果当前位置(i,j)不是角点,则在Corner(i,j)中删除对该候选角点的记录 Corner(i,j) = 0; end; end; end; end; % disp('角点个数'); % disp(count) figure,imshow(Image); % display Intensity Image hold on; % toc(t1) for i=boundary:nrow-boundary+1 for j=boundary:ncol-boundary+1 column_ave=0; row_ave=0; k=0; if Corner(i,j)==1 for x=i-3:i+3 %7*7邻域 for y=j-3:j+3 if Corner(x,y)==1 % 用算数平均数作为角点坐标,如果改用几何平均数求点的平均坐标,对角点的提取意义不大 row_ave=row_ave+x; column_ave=column_ave+y; k=k+1; end end end end if k>0 %周围不止一个角点 plot( column_ave/k,row_ave/k ,'g.'); end end; end; %end

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