⑴ SURF算法和RANSAC算法怎么联合使用
就是首先随机抽取观测数据子集,我们假设视为这子集就是“内点”(局内点或者局内数据)。然后用这子集进行相关的拟合来计算模型参数(或者估计函数)。找到这模型(或者函数)以后,利用观测点(数据)进行是否正确,如果求出来的模型能够满足足够多的数据,我们视为很正确的数据。最后我们采纳。但是,如果不适合,也就是说求出来的模型(或者函数,也可以是模型参数)满足的数据点很少,我们就放弃,从新随机抽取观测数据子集,再进行上述的操作。这样的运算进行N次,然后进行比较,如果第M(M<N)次运算求出来的模型满足的观测数据足够多的话,我们视为最终正确的模型(或者称之为正确地拟合函数)。可见,所谓的随机抽样一致性算法很适合对包含很多局外点(噪声,干扰等)的观测数据的拟合以及模型参数估计。当然最小二乘法也是不错的算法,但是,最小二乘法虽然功能强大,不过,它所适合的范围没有RANSAC那么广。
⑵ surf算法如何C++程序实现
这些特征检测算法 都有很成熟的实现了,推荐opencv,LZ可以看别人的源码来决定要不要自己实现
⑶ surf算法C语言编写,要做嵌入式开发,不要C++和基于OPENCV的
surf借鉴了sift中简化近似的思想,将DOH中的高斯二阶微分模板进行了近似简化,使得模板对图像的滤波只需要进行几个简单的加减法运算,并且,这种运算与滤波模板的尺寸有关。实验证明surf算法较sift算法在运算速度上要快3倍左右。
1积分图像
surf算法中要用到积分图像的概念。借助积分图像,图像与高斯二阶微分模板的滤波转化为对积分图像的加减运算。积分图像(IntegralImage)的概念是由viola和Jones提出来的,而将类似积分图像用于盒子滤波是由Simard等人提出。
积分图像中任意一点(i,j)的值为ii(i,j)为原图像左上角到任意点(i,j)相应的对角线区域灰度值的总和即:
公式中,I(x`,y`)表示原图像中点(i`,j`)的灰度值,ii(x,y)可以由下面两公式迭代计算得到:
公式中,S(x,y)表示一列的积分,且S(i,-1)=0,ii(-1,j)=0.求积分图像,只需对原图像的所有像素素进行一遍扫描。下面的代码为c++语言的实现
pOutImage[0][0]=pInImage[0][0];
for(intx=1,x<nWidth;i++)
{
pOutImage[x][0]=pInImage[x-1][0]+pInImage[x][0];
}
for(inty=1;y<nHeight;y++)
{
intnSum=0;
for(intx=0;x<nWidth;x++)
{
nSum=pInImage[x][y];
pOutImage[x][y]=pInImage[x][y-1]+nSum;
}
}
如图表示,在求取窗口w内的像元灰度和时,不管窗口W的大小如何,均可利用积分图像的4个对应点(i1,j1)(i2,j2)(i3,j3)(i4,j4)的值计算的到。也就是说,求取窗口W内的像元灰度和与窗口的尺寸是无关的。窗口W内的像元的灰度和为
Sum(W)=ii(i4,j4)-ii(i2,j2)-ii(i3,j3)+ii(i1,j1)
下面看以截图,相信都可以看懂
关于矩形区域内像素点的求和应该是一种简单重复性运算,采用这种思路总体上提高了效率。为什么这么说呢?假设一幅图片共有n个像素点,则计算n个位置的积分图总共的加法运算有n-1次(注意:可不是次哦,要充分利用递推思想),将这些结果保存在一个跟原图对应的矩阵M中。当需要计算图像中某个矩形区域内的所有像素之和是直接像查表一样,调出A,B,C,D四点的积分图值,简单的加减法(注意只需要三次哦)即可得到结果。反之,如果采用naive的方式直接在原图像中的某个矩形区域内求和,你想想,总共可能的矩形组合有多少?!!且对于一幅图像n那是相当大啊,所以2^n
那可是天文数字,而且这里面绝大部分的矩形有重叠,重叠意味着什么?在算求和的时候有重复性的工作,其实我们是可以有效的利用已经计算过的信息的。这就是积分图法的内在思想:它实际上是先计算n个互不重叠(专业点说是不相交)的矩形区域内的像素点求和,充分利用这些值(已有值)计算未知值,有点类似递推的味道...这就完全避免了重复求和运算。
这样就可以进行2种运算:
(1)任意矩形区域内像素积分。由图像的积分图可方便快速地计算图像中任意矩形内所有像素灰度积分。如下图2.3所示,点1的积分图像ii1的值为(其中Sum为求和):
ii1=Sum(A)
同理,点2、点3、点4的积分图像分别为:
ii2=Sum(A)+Sum(B);ii3=Sum(A)+Sum(C);ii4=Sum(A)+Sum(B)+Sum(C)+Sum(D);
矩形区域D内的所有像素灰度积分可由矩形端点的积分图像值得到:
Sum(D)=ii1+ii4-(ii2+ii3)(1)
(2)特征值计算
矩形特征的特征值是两个不同的矩形区域像素和之差,由(1)式可以计算任意矩形特征的特征值,下面以图2.1中特征原型A为例说明特征值的计算。
如图2.4所示,该特征原型的特征值定义为:
Sum(A)-Sum(B)
根据(1)式则有:Sum(A)=ii4+ii1-(ii2+ii3);Sum(B)=ii6+ii3-(ii4+ii5);
所以此类特征原型的特征值为:
(ii4-ii3)-(ii2-ii1)+(ii4-ii3)-(ii6-ii5)
另示:运用积分图可以快速计算给定的矩形之所有象素值之和Sum(r)。假设r=(x,y,w,h),那么此矩形内部所有元素之和等价于下面积分图中下面这个式子:
Sum(r)=ii(x+w,y+h)+ii(x-1,y-1)-ii(x+w,y-1)-ii(x-1,y+h)
由此可见,矩形特征特征值计算只与此特征端点的积分图有关,而与图像坐标值无关。对于同一类型的矩形特征,不管特征的尺度和位置如何,特征值的计算所耗费的时间都是常量,而且都只是简单的加减运算。其它类型的特征值计算方法类似。
⑷ 基于fpga的surf算法可能实现吗
好的,,我给你做.
⑸ opencv surf算法连线颜色怎么设置一样
/**
* @file SURF_Homography
* @brief SURF detector + descriptor + FLANN Matcher + FindHomography
* @author A. Huaman
*/
#include <stdio.h>
#include <iostream>
#include <cv.h>
#include "opencv2/core/core.hpp"
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include "opencv2/features2d/features2d.hpp"
#include "opencv2/highgui/highgui.hpp"
#include "opencv2/calib3d/calib3d.hpp"
#include "opencv2/nonfree/features2d.hpp"
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
#include <opencv2/nonfree/nonfree.hpp>
using namespace cv;
using namespace std;
#ifdef _DEBUG
#pragma comment (lib, "opencv_calib3d246d.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_contrib246d.lib")
#pragma comment (lib,"opencv_imgproc246d.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_core246d.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_features2d246d.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_flann246d.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_gpu246d.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_highgui246d.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_legacy246d.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_ml246d.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_objdetect246d.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_ts246d.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_video246d.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_nonfree246d.lib")
#else
#pragma comment (lib, "opencv_calib3d246.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_contrib246.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_imgproc246.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_core246.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_features2d246.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_flann246.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_gpu246.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_highgui246.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_legacy246.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_ml246.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_objdetect246.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_ts246.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_video246.lib")
#pragma comment (lib, "opencv_nonfree246.lib")
#endif
int main()
{
initMole_nonfree();//初始化模块,使用SIFT或SURF时用到
Ptr<FeatureDetector> detector = FeatureDetector::create( "SURF" );//创建SIFT特征检测器,可改成SURF/ORB
Ptr<DescriptorExtractor> descriptor_extractor = DescriptorExtractor::create( "SURF" );//创建特征向量生成器,可改成SURF/ORB
Ptr<DescriptorMatcher> descriptor_matcher = DescriptorMatcher::create( "BruteForce" );//创建特征匹配器
if( detector.empty() || descriptor_extractor.empty() )
cout<<"fail to create detector!";
//读入图像
Mat img1 = imread("1.jpg");
Mat img2 = imread("2.jpg");
//特征点检测
double t = getTickCount();//当前滴答数
vector<KeyPoint> m_LeftKey,m_RightKey;
detector->detect( img1, m_LeftKey );//检测img1中的SIFT特征点,存储到m_LeftKey中
detector->detect( img2, m_RightKey );
cout<<"图像1特征点个数:"<<m_LeftKey.size()<<endl;
cout<<"图像2特征点个数:"<<m_RightKey.size()<<endl;
//根据特征点计算特征描述子矩阵,即特征向量矩阵
Mat descriptors1,descriptors2;
descriptor_extractor->compute( img1, m_LeftKey, descriptors1 );
descriptor_extractor->compute( img2, m_RightKey, descriptors2 );
t = ((double)getTickCount() - t)/getTickFrequency();
cout<<"SIFT算法用时:"<<t<<"秒"<<endl;
cout<<"图像1特征描述矩阵大小:"<<descriptors1.size()
<<",特征向量个数:"<<descriptors1.rows<<",维数:"<<descriptors1.cols<<endl;
cout<<"图像2特征描述矩阵大小:"<<descriptors2.size()
<<",特征向量个数:"<<descriptors2.rows<<",维数:"<<descriptors2.cols<<endl;
//画出特征点
Mat img_m_LeftKey,img_m_RightKey;
drawKeypoints(img1,m_LeftKey,img_m_LeftKey,Scalar::all(-1),0);
drawKeypoints(img2,m_RightKey,img_m_RightKey,Scalar::all(-1),0);
//imshow("Src1",img_m_LeftKey);
//imshow("Src2",img_m_RightKey);
//特征匹配
vector<DMatch> matches;//匹配结果
descriptor_matcher->match( descriptors1, descriptors2, matches );//匹配两个图像的特征矩阵
cout<<"Match个数:"<<matches.size()<<endl;
//计算匹配结果中距离的最大和最小值
//距离是指两个特征向量间的欧式距离,表明两个特征的差异,值越小表明两个特征点越接近
double max_dist = 0;
double min_dist = 100;
for(int i=0; i<matches.size(); i++)
{
double dist = matches[i].distance;
if(dist < min_dist) min_dist = dist;
if(dist > max_dist) max_dist = dist;
}
cout<<"最大距离:"<<max_dist<<endl;
cout<<"最小距离:"<<min_dist<<endl;
//筛选出较好的匹配点
vector<DMatch> goodMatches;
for(int i=0; i<matches.size(); i++)
{
if(matches[i].distance < 0.2 * max_dist)
{
goodMatches.push_back(matches[i]);
}
}
cout<<"goodMatch个数:"<<goodMatches.size()<<endl;
//画出匹配结果
Mat img_matches;
//红色连接的是匹配的特征点对,绿色是未匹配的特征点
drawMatches(img1,m_LeftKey,img2,m_RightKey,goodMatches,img_matches,
Scalar::all(-1)/*CV_RGB(255,0,0)*/,CV_RGB(0,255,0),Mat(),2);
imshow("MatchSIFT",img_matches);
IplImage result=img_matches;
waitKey(0);
//RANSAC匹配过程
vector<DMatch> m_Matches=goodMatches;
// 分配空间
int ptCount = (int)m_Matches.size();
Mat p1(ptCount, 2, CV_32F);
Mat p2(ptCount, 2, CV_32F);
// 把Keypoint转换为Mat
Point2f pt;
for (int i=0; i<ptCount; i++)
{
pt = m_LeftKey[m_Matches[i].queryIdx].pt;
p1.at<float>(i, 0) = pt.x;
p1.at<float>(i, 1) = pt.y;
pt = m_RightKey[m_Matches[i].trainIdx].pt;
p2.at<float>(i, 0) = pt.x;
p2.at<float>(i, 1) = pt.y;
}
// 用RANSAC方法计算F
Mat m_Fundamental;
vector<uchar> m_RANSACStatus; // 这个变量用于存储RANSAC后每个点的状态
findFundamentalMat(p1, p2, m_RANSACStatus, FM_RANSAC);
// 计算野点个数
int OutlinerCount = 0;
for (int i=0; i<ptCount; i++)
{
if (m_RANSACStatus[i] == 0) // 状态为0表示野点
{
OutlinerCount++;
}
}
int InlinerCount = ptCount - OutlinerCount; // 计算内点
cout<<"内点数为:"<<InlinerCount<<endl;
// 这三个变量用于保存内点和匹配关系
vector<Point2f> m_LeftInlier;
vector<Point2f> m_RightInlier;
vector<DMatch> m_InlierMatches;
m_InlierMatches.resize(InlinerCount);
m_LeftInlier.resize(InlinerCount);
m_RightInlier.resize(InlinerCount);
InlinerCount=0;
float inlier_minRx=img1.cols; //用于存储内点中右图最小横坐标,以便后续融合
for (int i=0; i<ptCount; i++)
{
if (m_RANSACStatus[i] != 0)
{
m_LeftInlier[InlinerCount].x = p1.at<float>(i, 0);
m_LeftInlier[InlinerCount].y = p1.at<float>(i, 1);
m_RightInlier[InlinerCount].x = p2.at<float>(i, 0);
m_RightInlier[InlinerCount].y = p2.at<float>(i, 1);
m_InlierMatches[InlinerCount].queryIdx = InlinerCount;
m_InlierMatches[InlinerCount].trainIdx = InlinerCount;
if(m_RightInlier[InlinerCount].x<inlier_minRx) inlier_minRx=m_RightInlier[InlinerCount].x; //存储内点中右图最小横坐标
InlinerCount++;
}
}
// 把内点转换为drawMatches可以使用的格式
vector<KeyPoint> key1(InlinerCount);
vector<KeyPoint> key2(InlinerCount);
KeyPoint::convert(m_LeftInlier, key1);
KeyPoint::convert(m_RightInlier, key2);
// 显示计算F过后的内点匹配
Mat OutImage;
drawMatches(img1, key1, img2, key2, m_InlierMatches, OutImage);
cvNamedWindow( "Match features", 1);
cvShowImage("Match features", &IplImage(OutImage));
waitKey(0);
cvDestroyAllWindows();
//矩阵H用以存储RANSAC得到的单应矩阵
Mat H = findHomography( m_LeftInlier, m_RightInlier, RANSAC );
//存储左图四角,及其变换到右图位置
std::vector<Point2f> obj_corners(4);
obj_corners[0] = Point(0,0); obj_corners[1] = Point( img1.cols, 0 );
obj_corners[2] = Point( img1.cols, img1.rows ); obj_corners[3] = Point( 0, img1.rows );
std::vector<Point2f> scene_corners(4);
perspectiveTransform( obj_corners, scene_corners, H);
//画出变换后图像位置
Point2f offset( (float)img1.cols, 0);
line( OutImage, scene_corners[0]+offset, scene_corners[1]+offset, Scalar( 0, 255, 0), 4 );
line( OutImage, scene_corners[1]+offset, scene_corners[2]+offset, Scalar( 0, 255, 0), 4 );
line( OutImage, scene_corners[2]+offset, scene_corners[3]+offset, Scalar( 0, 255, 0), 4 );
line( OutImage, scene_corners[3]+offset, scene_corners[0]+offset, Scalar( 0, 255, 0), 4 );
imshow( "Good Matches & Object detection", OutImage );
waitKey(0);
imwrite("warp_position.jpg",OutImage);
int drift = scene_corners[1].x; //储存偏移量
⑹ opencv 中对于surf 算法有个函数cvExtractSURF 对于sift有同样的函数能得到 kepoint关键点,和 descriptors
和 descriptors
⑺ 你好!我想咨询一下关于图像配准的问题。关于BBF算法,怎么能把这个算法和surf算法结合起来谢谢!
原surf算法用的是kdtree吧,不是挺好的吗。
⑻ 求助:surf算法的matlab程序,谢谢!
http://www.ilovematlab.cn/thread-104578-1-1.html
这里可以下载,但是要先注册,这是个学matlab的好网站,相信对你会很有用的。