opencv图像特征-sift(尺度不变特征转换)

图像尺度空间

在一定的范围内,无论物体是大还是小,人眼都可以分辨出来,然而计算机要有相同的能力却很难,所以要让机器能够对物体在不同尺度下有一个统一的认知,就需要考虑图像在不同的尺度下都存在的特点。

尺度空间的获取通常使用高斯模糊来实现

不同σ的高斯函数决定了对图像的平滑程度,越大的σ值对应的图像越模糊。

DoG空间极值检测

为了寻找尺度空间的极值点,每个像素点要和其图像域(同一尺度空间)和尺度域(相邻的尺度空间)的所有相邻点进行比较,当其大于(或者小于)所有相邻点时,该点就是极值点。如下图所示,中间的检测点要和其所在图像的3×3邻域8个像素点,以及其相邻的上下两层的3×3领域18个像素点,共26个像素点进行比较。

关键点的精确定位

这些候选关键点是DOG空间的局部极值点,而且这些极值点均为离散的点,精确定位极值点的一种方法是,对尺度空间DoG函数进行曲线拟合,计算其极值点,从而实现关键点的精确定位。

旋转之后的主方向为中心取8x8的窗口,求每个像素的梯度幅值和方向,箭头方向代表梯度方向,长度代表梯度幅值,然后利用高斯窗口对其进行加权运算,最后在每个4x4的小块上绘制8个方向的梯度直方图,计算每个梯度方向的累加值,即可形成一个种子点,即每个特征的由4个种子点组成,每个种子点有8个方向的向量信息。

opencv SIFT函数

复制代码
import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread('test_1.jpg')
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

sift = cv2.xfeatures2d.SIFT_create()
kp = sift.detect(gray, None)

img = cv2.drawKeypoints(gray, kp, img)

cv2.imshow('drawKeypoints', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

计算特征

复制代码
kp, des = sift.compute(gray, kp)

print (np.array(kp).shape)

des.shape

des[0]
相关推荐
python15610 分钟前
使用Langfuse和RAGAS,搭建高可靠RAG应用
人工智能·windows·python
虾球xz37 分钟前
游戏引擎学习第281天:在房间之间为摄像机添加动画效果
c++·人工智能·学习·游戏引擎
冷yan~43 分钟前
GitHub文档加载器设计与实现
java·人工智能·spring·ai·github·ai编程
AI大模型系统化学习1 小时前
Excel MCP: 自动读取、提炼、分析Excel数据并生成可视化图表和分析报告
人工智能·ai·大模型·ai大模型·大模型学习·大模型入门·mcp
lboyj2 小时前
填孔即可靠:猎板PCB如何用树脂塞孔重构高速电路设计规则
人工智能·重构
Blossom.1182 小时前
从虚拟现实到混合现实:沉浸式体验的未来之路
人工智能·目标检测·机器学习·计算机视觉·语音识别·vr·mr
赵青临的辉2 小时前
简单神经网络(ANN)实现:从零开始构建第一个模型
人工智能·深度学习·神经网络
KALC2 小时前
告别“知识孤岛”:RAG赋能网络安全运营
人工智能·网络安全
2303_Alpha2 小时前
深度学习入门:深度学习(完结)
人工智能·笔记·python·深度学习·神经网络·机器学习
白白白飘3 小时前
pytorch 15.1 学习率调度基本概念与手动实现方法
人工智能·pytorch·学习