sift特徵點正確匹配率是怎麼計算出來的

時間 2021-09-15 02:23:47

1樓:

一、特徵點(角點)匹配

影象匹配能夠應用的場合非常多,如目標跟蹤,檢測,識別,影象拼接等,而角點匹配最核心的技術就要屬角點匹配了,所謂角點匹配是指尋找兩幅影象之間的特徵畫素點的對應關係,從而確定兩幅影象的位置關係。

角點匹配可以分為以下四個步驟:

1、提取檢測子:在兩張待匹配的影象中尋找那些最容易識別的畫素點(角點),比如紋理豐富的物體邊緣點等。

2、提取描述子:對於檢測出的角點,用一些數學上的特徵對其進行描述,如梯度直方圖,區域性隨機二值特徵等。檢測子和描述子的常用提取方法有:

sift,harris,surf,fast,agast,brisk,freak,brisk,brief/orb等。

3、匹配:通過各個角點的描述子來判斷它們在兩張影象中的對應關係,常用方法如 flann等。

4、消噪:去除錯誤匹配的外點,保留正確的匹配點。常用方法有kdtree,bbf,ransac,gtm等。

二、sift匹配方法的提出

為了排除因為影象遮擋和背景混亂而產生的無匹配關係的關鍵點,sift的作者lowe提出了比較最近鄰距離與次近鄰距離的sift匹配方式:取一幅影象中的一個sift關鍵點,並找出其與另一幅影象中歐式距離最近的前兩個關鍵點,在這兩個關鍵點中,如果最近的距離除以次近的距離得到的比率ratio少於某個閾值t,則接受這一對匹配點。因為對於錯誤匹配,由於特徵空間的高維性,相似的距離可能有大量其他的錯誤匹配,從而它的ratio值比較高。

顯然降低這個比例閾值t,sift匹配點數目會減少,但更加穩定,反之亦然。

lowe推薦ratio的閾值為0.8,但作者對大量任意存在尺度、旋轉和亮度變化的兩幅**進行匹配,結果表明ratio取值在0. 4~0.

6 之間最佳,小於0. 4的很少有匹配點,大於0. 6的則存在大量錯誤匹配點,所以建議ratio的取值原則如下:

ratio=0. 4:對於準確度要求高的匹配;

ratio=0. 6:對於匹配點數目要求比較多的匹配;

ratio=0. 5:一般情況下。

三、常見的sift匹配**

1、vlfeat中sift toolbox中的vl_ubcmatch.c使用的是普通的歐氏距離進行匹配(該sift**貢獻自andrea

vedaldi)。

2、lowe的c++**中使用的是歐氏距離,但是在matlab**中為了加速計算,使用的是向量夾角來近似歐氏距離:先將128維sift特徵向量歸一化為單位向量(每個數除以平方和的平方根),然後點乘來得到向量夾角的餘弦值,最後利用反餘弦(acos函式)求取向量夾角。實驗證明lowe的辦法正確率和耗時都很不錯。

同樣,也可以採用knnsearch函式求最近點和次近點:knnsearch採用euclidean距離時得到的結果與lowe採用的近似方法結果幾乎一致,正好印證了模擬歐氏距離的效果。

3、rob hess的opensift採用了kdtree來對匹配進行優化。

4、csdn大神v_july_v實現了kdtree+bbf對sift匹配的優化和消除錯誤匹配:從k近鄰演算法、距離度量談到kd樹、sift+bbf演算法

- 結構之法 演算法之道 - 部落格頻道 - csdn.net。

5、opencv中features2d實現的sift匹配有多種matcher:vectordescriptormatcher,bfmatcher(brute-force descriptor matcher),ferndescriptormatcher,onewaydescriptormatcher,flannbasedmatcher 等等。目前只知道採用knnsearch,提供了多種距離度量方式,具體區別不懂。

2樓:匿名使用者

主要流程是:

(1) 從樣本集中隨機抽選一個ransac樣本,即4個匹配點對(2) 根據這4個匹配點對計算變換矩陣m

(3) 根據樣本集,變換矩陣m,和誤差度量函式計算滿足當前變換矩陣的一致集consensus,並返回一致集中元素個數

(4) 根據當前一致集中元素個數判斷是否最優(最大)一致集,若是則更新當前最優一致集

(5) 更新當前錯誤概率p,若p大於允許的最小錯誤概率則重複(1)至(4)繼續迭代,直到當前錯誤概率p小於最小錯誤概率

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