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python圖間匹配

發布時間:2023-03-06 01:52:33

python如何進行多圖查找匹配

不直達

② 如何用Python計算上幾百張圖片之間的相似度

把圖片表示成向量,二維拉成一維
每個維度非零即一,然後比較兩個向量的漢明距離就能反向代表相似度

③ 使用OpenCV和Python進行圖像拼接

么是圖像拼接呢?簡單來說,對於輸入應該有一組圖像,輸出是合成圖像。同時,必須保留圖像之間的邏輯流。

首先讓我們了解圖像拼接的概念。基本上,如果你想捕捉一個大的場景,你的相機只能提供一個特定解析度的圖像(如:640×480),這當然不足以捕捉大的全景。所以,我們可以做的是捕捉整個場景的多個圖像,然後把所有的碎片放在一起,形成一個大的圖像。這些有序的照片被稱為全景。獲取多幅圖像並將其轉換成全景圖的整個過程稱為圖像拼接。

首先,需要安裝opencv 3.4.2.16。

接下來我們將導入我們將在Python代碼中使用的庫:

在我們的教程中,我們將拍攝這張精美的照片,我們會將其分成兩張左右兩張照片,然後我們會嘗試拍攝相同或非常相似的照片。

因此,我將此圖像切成兩個圖像,它們會有某種重疊區域:

在此,我們將列出我們應採取的步驟,以取得最終的結果:

因此,從第一步開始,我們將導入這兩個圖像並將它們轉換為灰度,如果您使用的是大圖像,我建議您使用cv2.resize,因為如果您使用較舊的計算機,它可能會非常慢並且需要很長時間。如果要調整圖像大小,即調整50%,只需將fx = 1更改為fx = 0.5即可。

我們還需要找出兩幅圖像中匹配的特徵。我們將使用opencv_contrib的SIFT描述符。SIFT (Scale constant Feature Transform)是一種非常強大的OpenCV演算法。這些最匹配的特徵作為拼接的基礎。我們提取兩幅圖像的關鍵點和sift描述符如下:

kp1和kp2是關鍵點,des1和des2是圖像的描述符。如果我們用特徵來畫這幅圖,它會是這樣的:

左邊的圖像顯示實際圖像。右側的圖像使用SIFT檢測到的特徵進行注釋:

一旦你有了兩個圖像的描述符和關鍵點,我們就會發現它們之間的對應關系。我們為什麼要這么做?為了將任意兩個圖像連接成一個更大的圖像,我們必須找到重疊的點。這些重疊的點會讓我們根據第一幅圖像了解第二幅圖像的方向。根據這些公共點,我們就能知道第二幅圖像是大是小還是旋轉後重疊,或者縮小/放大後再fitted。所有此類信息的產生是通過建立對應關系來實現的。這個過程稱為registration。

對於匹配圖像,可以使用opencv提供的FLANN或BFMatcher方法。我會寫兩個例子證明我們會得到相同的結果。兩個示例都匹配兩張照片中更相似的特徵。當我們設置參數k = 2時,這樣我們就要求knnMatcher為每個描述符給出2個最佳匹配。「matches」是列表的列表,其中每個子列表由「k」個對象組成。以下是Python代碼:

FLANN匹配代碼:

BFMatcher匹配代碼:

通常在圖像中,圖像的許多地方可能存在許多特徵。所以我們過濾掉所有的匹配來得到最好的。因此我們使用上面得到的前2個匹配項進行比值檢驗。如果下面定義的比值大於指定的比值,則考慮匹配。

現在我們定義在圖像上繪制線條的參數,並給出輸出以查看當我們在圖像上找到所有匹配時的樣子:

這是輸出的匹配圖像:

這部分完整Python代碼:

因此,一旦我們獲得了圖像之間的最佳匹配,我們的下一步就是計算單應矩陣。如前所述,單應矩陣將與最佳匹配點一起使用,以估計兩個圖像內的相對方向變換。

在OpenCV中估計單應性是一項簡單的任務,只需一行代碼:

在開始編碼拼接演算法之前,我們需要交換圖像輸入。所以img_現在會取右圖像img會取左圖像。

那麼讓我們進入拼接編碼:

因此,首先,我們將最小匹配條件count設置為10(由MIN_MATCH_COUNT定義),並且只有在匹配良好的匹配超出所需匹配時才進行拼接。否則,只需顯示一條消息,說明匹配不夠。

因此,在if語句中,我們將關鍵點(從匹配列表)轉換為findHomography()函數的參數。

只需在這段代碼中討論cv2.imshow(「original_image_overlapping.jpg」,img2),我們就會顯示我們收到的圖像重疊區域:

因此,一旦我們建立了單應性,我們需要扭曲視角,我們將以下單應矩陣應用於圖像:

所以我們使用如下:

在上面兩行Python代碼中,我們從兩個給定的圖像中獲取重疊區域。然後在「dst」中我們只接收到沒有重疊的圖像的右側,因此在第二行代碼中我們將左側圖像放置到最終圖像。所以在這一點上我們完全拼接了圖像:

剩下的就是去除圖像的黑色,所以我們將編寫以下代碼來從所有圖像邊框中刪除黑邊:

這是我們調用修剪邊界的最終定義函數,同時我們在屏幕上顯示該圖像。如果您願意,也可以將其寫入磁碟:

使用上面的Python代碼,我們將首先收到原始圖片:

這是完整的最終代碼:

在本教程中,我們學習了如何使用OpenCV執行圖像拼接和全景構造,並編寫了最終的圖像拼接代碼。

我們的圖像拼接演算法需要四個主要步驟:檢測關鍵點和提取局部不變描述符; 獲得圖像之間的匹配描述符; 應用RANSAC估計單應矩陣; 使用單應矩陣應用warping transformation。

當僅為兩個圖像構建全景圖時,該演算法在實踐中工作良好。

④ Python如何實現圖片特徵點匹配

python-opencv-特徵點匹配連線(畫線)drawMatches

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