OpenCV特征匹配

1、OpenCV Brute-Force匹配器

Brute-Force匹配器的匹配方法非常简单,输入两张图像对应的特征(特征点坐标与特征点域对应的描述子),循环遍历两幅图像中的特征,计算第一幅图像与第二幅图像之间每个特征之间的距离,然后返回距离最近的特征点对或者返回距离最近的k个特征点对。OpenCV中的Brute-Force特征匹配一般用cv2.BFMatcher类实现,类构建方法定义如下:

cpp 复制代码
cv2.BFMatcher(normType, crossCheck)

normType参数用于指定特征比对的范式,常见的可选的类型与所适应的主要特征检测与描述算法如下:

cs 复制代码
# SIFT、SURF等
normType = cv2.NORM_L2
normType = cv2.NORM_L1

# BRISK、ORB等
normType = cv2.NORM_HAMMING

crossCheck参数为交叉检验参数,约束输出结果的默认的类型为False。若记输出的一对特征点对为(p1,p2),(p1,p2)所对应的特征对为(feature1,feature2),当参数为False时,匹配对(p1,p2)所对应的特征只需要满足下述的条件①;当默认类型调整为True时,则匹配输出的匹配对会更加严格,匹配对(p1,p2)所对应的特征则需要同时满足下述的条件①与条件②。

①第一幅图像中的特征feature1与第二幅图像中的所有的特征比较后与feature2距离最近;

②第二幅图像中的特征feature2与第一幅图像中的所有的特征比较后与feature1距离最近。

下图将两幅图像之间的每个特征点之间的匹配分数做下可视化,横竖分别表示第一幅图与第二幅图,颜色越红则表示距离越近。则条件①表示只需满足一行中颜色最红即可,如匹配对(27,8);而条件①②则表示行列中均满足颜色最红,如匹配对(16,36)。

2、cv2.BFMatcher的两种比对方法

2.1、match方法

match方法输出结果为距离最近的特征点对,输出结果中第一幅图像中每个特征点在第二幅中只有唯一的一个匹配特征点结果。

2.2、knnMatch方法

knnMatch方法输出结果为距离最近的1~k个特征点对,常见的设置为k=2,输出结果中第一幅图像中每个特征点在第二幅图像中可以有1~k个匹配结果。输出的k个匹配对需要进一步处理,从而确定一个特征点对是否是更加可靠的、更加具有特征性的,一般处理方式为比较k个特征点对之间的距离,若距离相近则说明第一幅图像中的对应特征点在第二幅图像中有多个相近的特征点,则说明该对特征点不太能确定这多个相近的特征点中那个才是正确匹配,说明该特征点对不可靠,反之则说明该特征点对匹配结果为更加可靠,可以暂定k对中距离最近的匹配对为正确匹配。

具体的匹配可视化示例如下图所示:

相关推荐
Katecat996638 分钟前
YOLO11分割算法实现甲状腺超声病灶自动检测与定位_DWR方法应用
python
nLsUCWFJR21 分钟前
(Matlab)基于贝叶斯优化卷积双向长短期记忆网络(CNN-BiLSTM)回归预测
opencv
玩大数据的龙威34 分钟前
农经权二轮延包—各种地块示意图
python·arcgis
ZH154558913136 分钟前
Flutter for OpenHarmony Python学习助手实战:数据库操作与管理的实现
python·学习·flutter
belldeep1 小时前
python:用 Flask 3 , mistune 2 和 mermaid.min.js 10.9 来实现 Markdown 中 mermaid 图表的渲染
javascript·python·flask
喵手1 小时前
Python爬虫实战:电商价格监控系统 - 从定时任务到历史趋势分析的完整实战(附CSV导出 + SQLite持久化存储)!
爬虫·python·爬虫实战·零基础python爬虫教学·电商价格监控系统·从定时任务到历史趋势分析·采集结果sqlite存储
喵手1 小时前
Python爬虫实战:京东/淘宝搜索多页爬虫实战 - 从反爬对抗到数据入库的完整工程化方案(附CSV导出 + SQLite持久化存储)!
爬虫·python·爬虫实战·零基础python爬虫教学·京东淘宝页面数据采集·反爬对抗到数据入库·采集结果csv导出
B站_计算机毕业设计之家1 小时前
猫眼电影数据可视化与智能分析平台 | Python Flask框架 Echarts 推荐算法 爬虫 大数据 毕业设计源码
python·机器学习·信息可视化·flask·毕业设计·echarts·推荐算法
PPPPPaPeR.1 小时前
光学算法实战:深度解析镜片厚度对前后表面折射/反射的影响(纯Python实现)
开发语言·python·数码相机·算法
JaydenAI1 小时前
[拆解LangChain执行引擎] ManagedValue——一种特殊的只读虚拟通道
python·langchain