视觉中的特征点

定义

特征点是图像中具有一定特点的/可识别的像素点

特点

特征点应该具有的几个特点

  • 相同的特征点在不同的图像中可以被找到(可重复性)
  • 不同的特征点区别大(可区别性)
  • 特征点数量应该远小于像素数量(高效性)
  • 特征点应该仅仅与一小片区域相关(本地性)

组成

特征点由关键点(key point)描述子(descriptor)组成

关键点指的是该特征点在图像中的位置,有些特征点还具有朝向和大小等信息。

描述子是特征点按照认为设计的规则计算出的一个能描述周围像素信息的向量。比如根据特征点的方向信息选取周围的像素范围,统计像素的方向直方图分布进而描述这个像素周围的信息。

提取关键点,计算描述子

类别

  • SIFT Scale-Invariant Feature Transform
    • 光照 尺度 旋转不变性 鲁棒
    • 计算量大 CPU一般无法实时计算
  • FAST 关键点(没有描述子)
  • ORB Oriented FAST and Rotated BRIEF
    • 具有实时性

ORB

计算FAST特征点

看目标像素周围圆的像素的亮度

没有尺度和方向信息?

尺度改进

图像金字塔

方向改进

灰度质心法(Intensity Centroid)

BRIEF描述子计算

匹配描述子

  • 暴力搜索?
  • 欧式距离 vs. 汉明距离(二进制描述子)
  • FLANN快速近似最近邻算法