图像中角点提取与匹配算法
Python技术实现图像特征提取与匹配的方法
Python技术实现图像特征提取与匹配的方法随着科技的不断进步，图像处理技术在各个领域得到了广泛应用。
图像特征提取与匹配是图像处理中的重要环节之一，它能够通过识别图像中的关键特征点，进行图像的检索、识别和对比。
Python作为一门功能强大的编程语言，提供了各种库和工具，可以方便地实现图像特征提取与匹配的方法。
一、图像特征提取图像特征是指在图像中具有独特而稳定的可视化特性，例如边缘、角点、颜色分布等。
图像特征提取的目的就是从图像中找到这些独特的特征点，以便后续的处理和分析。
1. 边缘检测边缘是图像中不同区域之间的分界线，是图像中的显著特征。
Python的OpenCV库提供了Sobel算子、Canny算子等用于边缘检测的函数，可以方便地实现边缘检测的过程。
2. 角点检测角点是图像中具有明显曲率或者弯曲的地方，是图像中的显著特征。
OpenCV 中的Harris角点检测算法和Shi-Tomasi角点检测算法提供了在Python中实现角点检测的函数。
3. SIFT和SURF特征提取SIFT（尺度不变特征变换）和SURF（加速稳健特征）是两种经典的特征提取算法，它们可以提取图像中的局部特征，并具有旋转、尺度不变性。
Python中的OpenCV库提供了SIFT和SURF算法的实现，可以方便地提取图像的特征。
二、图像特征匹配图像特征匹配是将两幅或多幅图像中的特征点进行对齐和匹配。
通过图像特征匹配，可以实现图像的检索、识别和对比，是图像处理中的重要环节。
1. 特征点描述在进行图像特征匹配之前，需要对特征点进行描述。
描述子是一种对特征点进行数学表示的方法，可以用于特征点的匹配和对比。
OpenCV中的SIFT和SURF 算法可以提取特征点的描述子。
2. 特征点匹配特征点匹配是将两个图像中的对应特征点连接起来，实现图像的对齐和匹配。
OpenCV中提供了FLANN（最近邻搜索）库，可以高效地实现特征点的匹配。
同时，还可以使用RANSAC算法进行特征点匹配的筛选和优化。
图像匹配的算法种类和原理
图像匹配的算法种类和原理
图像匹配是一种广泛应用于计算机视觉领域的技术，用于判断两个或多个图像之间的相似性或是否存在某种关联。
以下是几种常见的图像匹配算法和其原理：
1. 直方图匹配：该算法基于图像的颜色分布，通过比较两个图像的直方图来评估它们的相似性。
直方图是一种将图像像素值与其频率关联起来的统计工具。
2. 特征点匹配：该算法通过提取图像中的特征点，如角点、边缘等，然后比较两个图像中的特征点之间的距离或相似性来确定它们之间的匹配关系。
常见的特征点匹配算法包括SIFT、SURF 和ORB。
3. 模板匹配：该算法使用一个预先定义好的模板图像，将其与输入图像进行比较，找出最佳匹配的位置。
模板匹配算法通常使用相关性或差异性度量来评估匹配程度。
4. 形状匹配：该算法旨在比较图像中的形状特征，例如提取图像边界上的轮廓，并计算它们之间的相似性。
形状匹配通常与图像分割和轮廓提取技术结合使用。
5. 神经网络匹配：近年来，深度学习和卷积神经网络（CNN）等技术的发展为图像匹配带来了新的突破。
使用深度神经网络，可以学习到更高级别的特征表示，并通过训练模型来实现图像匹配任务。
这些算法各有优缺点，并且在不同应用场景下具有不同的适用性。
在实际应用中，经常需要结合多种算法来实现更准确的图像匹配结果。
图像特征检测与匹配方法研究综述
图像特征检测与匹配方法研究综述图像特征检测与匹配是计算机视觉领域的重要研究方向，它在许多实际应用中发挥着关键作用，如图像检索、目标识别和三维重建等。
本文对图像特征检测与匹配方法进行综述，主要包括特征检测算法、特征描述算法和特征匹配算法三个方面。
一、特征检测算法特征检测算法旨在寻找图像中的稳定不变性特征点，以便用于后续的特征描述和匹配。
常用的特征检测算法包括Harris角点检测算法、SIFT 算法和SURF算法等。
1. Harris角点检测算法：该算法通过计算图像的局部灰度变化，寻找具有最大角度变化的像素。
它能够有效检测出图像中的角点，但对于尺度变化和旋转不变性较差。
2.SIFT算法：SIFT算法通过构建高斯金字塔和尺度空间极值检测，寻找出图像中的尺度不变的关键点。
同时，通过计算局部图像的梯度方向直方图，生成特征向量描述子，实现图像的匹配。
3. SURF算法：SURF算法是SIFT算法的改进版本，采用了一种快速的积分图像技术，大大提高了计算效率。
SURF算法在计算图像的尺度空间极值点时，使用了一种基于Hessian矩阵的指标，检测出更加稳定的特征点。
二、特征描述算法特征描述算法利用特征点周围的图像信息，生成唯一且具有区分度的特征向量。
常用的特征描述算法有SIFT描述子、SURF描述子和ORB描述子等。
1.SIFT描述子：SIFT描述子通过计算特征点周围的梯度信息，生成128维的特征向量。
它具有较强的区分度和旋转不变性，在图像匹配任务中表现较好。
2. SURF描述子：SURF描述子是一种基于Haar小波特征的描述子，使用了一种积分图像计算方法，降低了计算复杂度。
SURF描述子的维度为64维，具有良好的尺度不变性和旋转不变性。
3.ORB描述子：ORB描述子是一种快速的二值描述子，基于FAST角点检测算法和BRIEF描述子。
它既具有较快的计算速度，又能够保持较好的特征区分度，适用于实时图像处理任务。
三、特征匹配算法特征匹配算法的目标是在不同图像中找到相互匹配的特征点对。
图像特征点提取及匹配算法研究论文
图像特征点提取及匹配算法研究论文1.SIFT算法：SIFT（Scale-Invariant Feature Transform）算法是一种经典的图像特征点提取算法。
该算法首先使用高斯滤波器对图像进行多尺度的平滑处理，然后使用差分算子来检测图像中的关键点，最后计算关键点的主方向和描述符。
SIFT算法具有尺度不变性和旋转不变性，对于图像中存在较大尺度和角度变化的情况下仍能提取出稳定的特征点。
2.SURF算法：SURF（Speeded Up Robust Features）算法是一种快速的特征点提取算法，它在SIFT算法的基础上进行了优化。
SURF算法使用Haar小波响应来检测图像中的特征点，并使用积分图像来加速计算过程。
此外，SURF算法还使用了一种基于方向直方图的特征描述方法，能够提取出具有旋转不变性和尺度不变性的特征点。
3.ORB算法：ORB（Oriented FAST and Rotated BRIEF）算法是一种快速的特征点提取和匹配算法。
该算法结合了FAST角点检测算法和BRIEF描述符算法，并对其进行了改进。
ORB算法利用灰度值的转折点来检测图像中的角点，并使用二进制字符串来描述关键点，以提高特征点的匹配速度。
ORB算法具有较快的计算速度和较高的匹配精度，适用于实时应用。
4.BRISK算法：BRISK（Binary Robust Invariant Scalable Keypoints）算法是一种基于二进制描述符的特征点提取和匹配算法。
该算法首先使用田字形格点采样方法检测关键点，然后使用直方图来描述关键点的方向和纹理特征。
最后，BRISK算法使用二进制字符串来表示关键点的描述符，并使用汉明距离来进行特征点的匹配。
BRISK算法具有较快的计算速度和较高的鲁棒性，适用于大规模图像匹配任务。
总结起来，图像特征点提取及匹配算法是计算机视觉领域中的重要研究方向。
本文介绍了一些常用的特征点提取及匹配算法，并对其进行了讨论。
特征 图像匹配算法
特征图像匹配算法1. 简介特征图像匹配算法是一种计算机视觉中常用的算法，用于在两幅图像之间找到相对应的特征点，并将它们匹配起来。
这种算法在多个应用领域都有广泛的应用，包括图像检索、三维重建、目标跟踪等。
特征图像匹配算法的核心思想是通过提取图像中的关键特征点，然后计算这些特征点的描述子，在不同图像中进行匹配，找到相对应的特征点。
这些特征点通常是图像中的角点、边缘或者纹理等具有区分性的部分。
2. 特征提取在特征图像匹配算法中，特征点的提取是首要任务。
常用的特征点提取算法包括Harris角点检测、SIFT（Scale-Invariant Feature Transform）、SURF （Speeded-Up Robust Features）等。
•Harris角点检测是一种通过计算图像中像素点周围的灰度变化来检测图像中的角点的算法。
它主要是通过计算图像中每个像素点的窗口内的像素梯度的方差来确定是否为角点。
•SIFT是一种尺度不变特征变换的算法，它可以在不同大小和旋转角度的图像中匹配特征点。
SIFT算法首先通过高斯滤波器进行图像平滑，然后通过DoG（Difference of Gaussians）算子检测图像中的极值点作为特征点。
•SURF是一种类似于SIFT的特征提取算法，但它具有更快的计算速度和更好的旋转不变性。
SURF算法通过检测图像中的极值点，并计算它们的Haar小波特征来提取特征点。
3. 特征描述在特征提取之后，需要对特征点进行描述，以便在不同图像中进行匹配。
常用的特征描述算法包括ORB（Oriented FAST and Rotated BRIEF）、BRISK（Binary Robust Invariant Scalable Keypoints）等。
•ORB是一种具有旋转不变性和尺度不变性的特征描述算法。
它通过计算特征点周围的像素点在不同方向上的灰度变化来生成特征点的描述子。
最后，ORB算法将描述子通过二进制编码，以降低计算复杂度。
医学图像配准中的图像特征提取与匹配
医学图像配准中的图像特征提取与匹配医学图像配准是指将多个医学图像按照相同的参考系统进行对齐，以实现不同图像之间的对比和分析。
在医学图像配准的过程中，图像特征提取与匹配是关键的步骤之一。
本文主要介绍医学图像配准中的图像特征提取与匹配的方法和技术。
1. 图像特征提取图像特征提取是指从医学图像中提取有用的、能够表征图像信息的特征。
医学图像中的特征可以包括形状、纹理、边缘等。
常用的图像特征提取方法包括：（1）边缘检测：边缘是图像中灰度变化较大的地方，边缘检测可以通过计算图像像素间的灰度差异来提取边缘信息。
（2）纹理特征提取：纹理是描述图像内部灰度分布的一种特征。
常见的纹理特征提取方法包括灰度共生矩阵、小波变换等。
（3）形状特征提取：形状是指物体的外观轮廓，可以通过提取轮廓特征、边界特征等来描述图像的形状。
2. 图像特征匹配图像特征匹配是指将不同图像中提取到的特征进行对应，以实现医学图像的配准。
医学图像特征匹配常用的方法有：（1）特征点匹配：通过提取图像中的特征点，并计算特征点间的相似性来实现匹配。
常用的特征点匹配算法有SIFT、SURF、ORB等。
（2）区域匹配：将图像划分为不同的区域，通过计算每个区域的特征来进行匹配。
常用的区域匹配方法有基于颜色直方图、基于形状特征等。
（3）局部匹配：先将图像进行分块，然后通过比较每个块的特征来实现匹配。
常用的局部匹配算法有基于SIFT局部特征的匹配方法。
3. 医学图像配准算法医学图像配准算法主要包括基于特征的配准算法和基于区域的配准算法。
（1）基于特征的配准算法：这类算法主要利用图像中提取到的特征进行匹配和配准。
常用的算法有Harris角点算法、SIFT算法等。
特征点匹配算法在医学图像配准中具有较好的鲁棒性和准确性。
（2）基于区域的配准算法：这类算法主要针对整个图像区域进行匹配和配准。
常用的算法有基于互信息和归一化互相关系数的方法。
区域匹配算法在医学图像配准中更适用于相似度较低的图像配准。
计算机视觉技术中的图像配准算法介绍
计算机视觉技术中的图像配准算法介绍图像配准是计算机视觉的一个关键任务，其目标是将多张图像从不同的视角、尺度或形变下进行对齐，以便于后续的图像处理和分析。
图像配准技术广泛应用于医学影像、遥感影像、计算机辅助设计等多个领域。
本文将介绍几种常见的图像配准算法，包括特征点匹配、相位相关法和仿射变换法。
特征点匹配是图像配准中最常用的算法之一。
该算法的思想是在图像中提取一些鲁棒的特征点，并通过匹配这些特征点来确定两幅图像之间的变换关系。
常用的特征点包括角点、边缘点和尺度不变特征点（SIFT、SURF等）。
特征点匹配算法可以分为基于局部邻域的匹配和基于全局优化的匹配。
前者主要根据特征点附近的图像信息进行匹配，例如使用局部特征描述子来计算相似性。
后者则通过全局最优化方法，如RANSAC、Hough变换等，对所有特征点进行匹配和优化，以得到更准确的变换矩阵。
相位相关法是一种基于频域的图像配准方法。
该方法通过计算图像的互相关函数（cross-correlation）来确定两幅图像间的平移参数。
互相关函数测量了两幅图像在不同平移情况下的相似性，平移参数对应于最大互相关值出现的位置。
相位相关法适用于提供噪声较小、对齐相对简单的图像，例如纹理丰富的物体或具有明确边缘的物体。
此外，相位相关法还可以通过引入多尺度和金字塔技术来增强算法的鲁棒性，以适应不同尺度和旋转情况下的图像配准需求。
仿射变换法是一种常用的几何变换方法，它能够通过应用平移、旋转、缩放和切变等操作，将一幅图像映射到另一幅图像上。
在图像配准中，仿射变换法假设两幅图像具有相似的几何形状，且变换关系可以通过线性变换来表示。
一般来说，仿射变换法需要事先提取出一些图像上的特征点，并通过最小二乘法或一致性检测等方法来优化变换参数。
仿射变换法广泛应用于平面图像的配准，例如拼接全景图像、图像纠正和图像校正等场景。
除了上述介绍的算法，图像配准还有其他一些方法，如强度匹配法、基于统计的方法和形态学变换等。
医学影像行业中的医学图像配准技术使用方法总结
医学影像行业中的医学图像配准技术使用方法总结医学图像配准技术是医学影像行业中一项重要的技术，通过将不同时间或不同成像设备产生的医学图像进行对齐，可以帮助医生准确诊断和评估疾病。
本文将总结医学图像配准技术的使用方法，包括图像预处理、特征提取、匹配算法和评估方法。
一、图像预处理在进行医学图像配准之前，需要对图像进行预处理，以提高配准的准确性和稳定性。
首先，图像需要经过去噪处理，以去除图像中的噪声干扰。
常用的去噪方法有中值滤波和高斯滤波。
其次，图像需要进行图像增强处理，以增强目标区域的对比度。
常见的图像增强方法有直方图均衡化和拉普拉斯增强。
二、特征提取在医学图像配准中，关键是要提取能够准确表示图像的特征。
常见的特征提取方法包括灰度直方图、边缘检测和角点检测。
灰度直方图描述了图像中各个灰度级别的像素数量分布，可以用来比较两幅图像的灰度特征。
边缘检测可以提取图像中的边缘信息，用于比较两幅图像的形状特征。
角点检测可以提取图像中的角点信息，用于比较两幅图像的纹理特征。
三、匹配算法医学图像配准的核心是找到两幅图像之间的相应点对，从而建立两幅图像之间的映射关系。
常见的匹配算法有点对点匹配和特征点匹配。
点对点匹配是通过找到两幅图像中对应位置的点进行匹配，要求图像具有相同的尺度和角度。
特征点匹配是通过利用提取的特征点进行匹配，可以处理图像旋转、缩放和平移等变换。
四、评估方法医学图像配准的质量评估是判断配准结果的好坏与否的关键。
常用的评估方法有重叠度、互信息和均方根误差。
重叠度是指两幅图像之间重叠区域的比例，用于评估配准结果的重叠程度。
互信息是指两幅图像之间的信息共享程度，用于评估配准结果的一致性。
均方根误差是指配准结果像素偏离真实值的平均距离，用于评估配准结果的精度。
综上所述，医学图像配准技术在医学影像行业中具有重要的应用价值。
在使用医学图像配准技术时，首先需要对图像进行预处理，包括去噪和图像增强。
其次，需要提取能够准确表示图像的特征，包括灰度直方图、边缘检测和角点检测。
使用计算机视觉技术实现图像匹配和配准的方法和技巧
使用计算机视觉技术实现图像匹配和配准的方法和技巧计算机视觉技术在图像匹配和配准方面起着重要的作用。
图像匹配和配准是指通过计算机对两幅或多幅图像进行比较和对齐的过程，目的是找到它们之间的相似性和重叠区域。
在计算机视觉领域中，图像匹配和配准的方法和技巧正在不断发展和改进，为各种应用提供了强大的工具。
一、图像匹配的方法和技巧1. 特征提取：图像匹配的第一步是对图像中的特征进行提取。
常用的特征包括角点、边缘、纹理等。
通过提取关键点和描述子，可以用于后续的匹配和配准过程。
2. 特征匹配：在特征提取的基础上，需要对两幅图像中的特征进行匹配。
常见的特征匹配方法包括最近邻匹配、最近邻搜索、RANSAC等。
最近邻匹配将待匹配特征点与目标图像中最相似的特征进行匹配。
3. 特征描述：对匹配到的特征进行描述是图像匹配中的关键步骤。
常用的特征描述算法有SIFT（尺度不变特征变换）、SURF（加速稳健特征）和ORB （Oriented FAST and Rotated BRIEF）等。
这些算法可以提取图像中的局部特征，并将其转化为能够容易匹配的向量表示。
4. 特征筛选：通过匹配得到的特征点可能存在误匹配和几何变化等问题。
因此，需要对匹配结果进行筛选和校正。
常用的方法包括基于几何变换模型的筛选和基于一致性检验的筛选。
5. 特征配准：匹配到的特征点可以用于图像配准，即将两幅图像进行对齐。
常用的配准方法有基于特征点的配准、基于区域的配准和基于自动的配准等。
配准过程的目标是通过对图像进行变换，使得它们在几何和视觉上尽可能地对齐。
二、图像配准的方法和技巧1. 基于特征点的配准：特征点在图像中具有明显的区分度和稳定性。
通过提取两幅图像中的特征点，并进行匹配和筛选，可以得到图像的相似变换模型，并实现图像的配准。
2. 基于区域的配准：图像的全局特征可以通过提取图像中的区域来实现。
通过提取两幅图像中的区域，并对这些区域进行匹配和筛选，可以得到图像的相似变换模型，并实现图像的配准。
图像中角点提取与匹配算法
图像中角点提取与匹配算法角点提取与匹配算法是计算机视觉领域中的一项重要技术，用于在图像中寻找具有明显角度变化的特征点，并将这些特征点进行匹配。
这些算法在很多应用中都起到了关键作用，如图像配准、目标跟踪、三维重建等。
角点是图像中具有明显角度变化的点，它们在不同尺度和旋转下具有稳定性，因此可以用来作为图像的特征点。
在角点提取算法中，常用的方法有Harris角点检测算法、Shi-Tomasi角点检测算法、FAST角点检测算法等。
Harris角点检测算法是最早提出的角点检测算法之一，它通过计算图像中每个像素点周围区域的灰度变化来判断该点是否为角点。
具体来说，该算法计算每个像素点的特征值，通过特征值的大小来确定角点。
如果特征值较大，则该点为角点；反之，则该点为平坦区域或边缘。
Shi-Tomasi角点检测算法是对Harris角点检测算法的改进，它使用特征值中较小的一个来表示角点的稳定性，从而提高了检测的准确性和稳定性。
该算法首先计算每个像素点的特征值，然后选择特征值较小的一部分像素点作为角点。
FAST角点检测算法是一种高效的角点检测算法，它通过比较像素点周围的相邻像素点的灰度值来判断该点是否为角点。
该算法通过快速地检测像素点的灰度值变化来提高检测的速度，同时保持了较高的准确性。
在角点匹配算法中，常用的方法有基于特征描述子的匹配算法，如SIFT（尺度不变特征变换）算法、SURF（加速稳健特征）算法、ORB （Oriented FAST and Rotated BRIEF）算法等。
SIFT算法是一种基于尺度不变特征变换的特征描述子算法，它通过检测图像中的关键点，并计算每个关键点周围区域的特征描述子。
这些特征描述子具有尺度不变性和旋转不变性，因此可以用来进行图像匹配。
SURF算法是一种加速稳健特征算法，它通过使用快速哈尔小波变换来计算图像中的特征点，并使用加速积分图像来加速特征点的计算。
这些特征点具有尺度不变性和旋转不变性，可以用来进行图像匹配。
计算机视觉中的角点提取与描述技术
计算机视觉中的角点提取与描述技术角点是指在图像或视觉场景中具有明显变化或特征的位置。
在计算机视觉中，角点提取与描述技术是一种重要的图像处理方法，用于检测和描述图像中的角点。
本文将介绍计算机视觉中的角点提取与描述技术的原理、方法和应用。
一、角点提取技术的原理和方法1. Harris角点检测算法Harris角点检测算法是最早的角点检测算法之一。
它基于图像灰度在不同方向上的变化，通过计算像素点周围的灰度变化来判断是否为角点。
该算法通过计算图像中每个像素的梯度矩阵，再计算矩阵的特征值来判断是否为角点。
2. Shi-Tomasi角点检测算法Shi-Tomasi角点检测算法是对Harris算法的改进。
它使用了特征值的最小值来判断像素是否为角点，相比于Harris算法更稳定且具有更好的鲁棒性。
该算法计算了图像中每个像素的特征点得分，然后选择得分最高的像素作为角点。
3. FAST角点检测算法FAST角点检测算法是一种高效的角点检测算法。
它通过比较周围像素的灰度值来检测角点。
该算法快速地选择候选角点并进行特征点检测，具有较快的速度和较好的鲁棒性。
4. 角点描述算法角点的描述是指将检测到的角点进行特征描述，以便后续的匹配和识别。
常用的角点描述算法包括SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)、SURF(Speeded Up Robust Features)和ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)等。
二、角点提取与描述技术的应用1. 物体识别与跟踪角点提取与描述技术在物体识别与跟踪中发挥了重要作用。
通过提取图像中的角点，并进行描述和匹配，可以实现对物体的识别和跟踪。
例如，在机器人导航中，可以利用角点提取与描述技术来实现对环境中的障碍物进行识别和跟踪。
2. 图像配准与拼接在图像拼接和图像配准中，角点提取与描述技术也是关键的步骤。
通过提取图像中的角点，并进行特征描述和匹配，可以对多幅图像进行配准和拼接。
基于角点检测的图像匹配算法
ｉ ｔ ｅ ｄ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ｉ ｅ ｎ ｔ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ａ ｍ ｅ ｎ ｄ ｅ ｄ ｕ ｓ ｉ ｎ ｇ ｎ ｅ ａ ｒ ｅ ｓ ｔ ｐ ｒ ｏ ｊ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ， ｔ ｈ ｅ ｈ ｉ ｓ ｔ ｏ ｇ ｒ ａ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｇ ｒ ａ ｄ ｉ ｅ ｎ ｔ ｄ ｉ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ
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围， 设 计双 向匹配方法 实现特征点 匹配。实验表 明该 算法 能够 有效进行 红外与可见光 图像的 匹配 ， 在旋转 、 噪声 干扰、 尺度缩
放、 亮 度变化的情况下具有较好的匹配效果 。
关键词 ：曲率尺度 空间 ； 角点检测 ； 特征描述子 ； 图像 匹配
中图分类号 ： Ｔ Ｐ ３ ９ １ 文献标识码 ： Ａ 国家 标 准 学科 分 类代 码 ： ５ １ ０ ． ４ ０ ５ ０
第３ ４卷
第８ 期
仪 器 仪 表 学 报
Ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｓ ｅ Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｉ ｆ ｉ ｃ Ｉ ｎ ｓ ｔ ｒ ｕ ｍｅ ｎ ｔ
Ｖｏ １ ． ３ ４ Ｎｏ ． ８
Ａｕｇ ．２ ０１ ３
２ ０ １ ３年 ８月
图像处理中的特征提取与匹配技术
图像处理中的特征提取与匹配技术随着科技的不断发展和应用的不断深入，图像处理技术在各个领域中都得到了广泛的应用。
而图像处理中最重要的一环就是特征提取与匹配技术。
这两个技术的不断发展和完善，为图像处理带来了更高的效率和精度，也极大地推动了图像技术的发展。
一、特征提取特征提取是指从图像中提取出具有代表性的特征点，用于描述图像的某些特征。
这些特征点可以是角点、线段、边缘等等。
在图像处理的各个领域中，特征提取都占据着至关重要的地位。
比如在目标识别领域中，特征点可以帮助我们快速准确地找到目标物体的位置和方向。
在图像匹配领域中，特征点可以帮助我们将两幅图像进行比较和匹配，识别出相同或相似的特征。
在特征提取技术中，有很多不同的方法，比较常用的有SIFT、SURF、ORB等。
其中SIFT算法是比较经典的一种。
该算法通过构建高斯金字塔和DoG差分金字塔，找到极值点，并计算该点在各个方向上的梯度方向和大小，从而得到特征向量。
在实际应用中，SIFT算法的鲁棒性和稳定性得到了广泛的应用。
二、特征匹配特征匹配是指将两幅图像中提取出的特征点进行对应，找到相同或相似的特征点，从而实现两幅图像的比较和匹配。
在特征匹配中，最常用的方法就是描述符匹配。
在描述符中，通常使用的是SIFT和SURF算法中的特征向量。
描述符匹配通常分为暴力匹配和基于近似匹配。
暴力匹配是将两幅图像中的所有特征点两两进行比较，计算它们之间的距离，找到最相似的一对特征点。
这种方法虽然简单，但随着特征点数量的增加，计算时间也会呈指数级增长，对于大规模图像处理来说会很耗费时间和资源。
而基于近似匹配则可以提高匹配的速度和准确率。
这种方法一般利用哈希表或KD树等数据结构，将特征点按照特征向量的某些属性进行分类，减少比较的数量和计算的时间。
三、特征提取与匹配的应用特征提取和匹配技术已经广泛应用于各个领域，比如人脸识别、场景监控、医学图像分析等等。
在人脸识别领域中，特征点可以帮助我们快速准确地识别出人脸，并进行人脸比对和识别。
Opencv中特征点提取和特征匹配算法详解(ORBSIFTSURFFAST)
Opencv中特征点提取和特征匹配算法详解（ORBSIFTSURFFAST）OpenCV是一个开源的计算机视觉库，提供了许多用于图像处理和计算机视觉任务的算法和函数。
特征点提取和特征匹配是计算机视觉中常用的任务之一，可以在图像中找到具有独特性质的特征点，并使用这些特征点进行图像匹配、物体识别和姿态估计等任务。
在OpenCV中，有多种特征点提取和特征匹配算法可供选择，其中包括ORB、SIFT、SURF和FAST 等。
ORB（Oriented FAST and Rotated BRIEF）是一种基于FAST角点检测和BRIEF描述符的特征点提取和特征匹配算法。
它的主要优势在于计算速度较快，适用于实时的计算机视觉应用。
ORB算法首先使用FAST角点检测算法在图像中检测角点，然后计算角点的Oriented FAST角度和尺度。
接下来，在每个角点周围的区域中计算二进制描述符，用于描述角点的特征。
最后，使用二进制描述符进行特征匹配，可以使用暴力匹配、近邻算法或FLANN算法等进行匹配。
SIFT（Scale-Invariant Feature Transform）是一种基于尺度不变特征变换的特征点提取和特征匹配算法。
SIFT算法通过构建尺度空间和特征点检测器来提取具有尺度不变性的特征点。
在尺度空间中，SIFT算法使用不同的尺度和方向的高斯滤波器来检测具有独特性质的特征点。
然后，通过计算特征点周围区域的梯度和方向来为每个特征点计算描述符。
最后，可以使用距离度量或RANSAC算法进行特征点的匹配。
SURF（Speeded-Up Robust Features）是一种基于加速鲁棒特征（speeded-up robust features）的特征点提取和特征匹配算法。
SURF算法主要通过构建尺度空间和计算积分图像来加速特征点提取和匹配的过程。
在尺度空间中，SURF算法使用高斯滤波器来检测不同尺度的特征。
然后，通过计算每个特征点周围区域的Haar小波响应来计算特征点的描述符。
图像处理中的图像配准算法研究
图像处理中的图像配准算法研究引言：在当今数字图像处理领域，图像配准是一个重要的研究领域。
图像配准是指将一组图像或多个图像从不同的角度，不同的尺度或不同的时间点获取的图像进行对齐，以便于进行图像融合、特征提取、目标识别等后续处理。
目前，针对图像配准问题的算法有很多，包括基于特征的配准算法、基于区域的配准算法等。
本文将重点介绍几种常见的图像配准算法及其应用。
一、特征点匹配算法特征点匹配是图像配准中的一项关键任务。
特征点是图像中具有显著性特征的点，如角点、边缘点等。
特征点匹配算法通过比较不同图像中的特征点坐标，并寻找匹配点对，从而实现图像的对齐。
1.1 SIFT算法尺度不变特征转换（SIFT）是一种经典的特征点提取算法，它通过检测图像的极值点来生成特征点，并提取这些点的局部特征描述子。
SIFT算法具有尺度不变性和旋转不变性，对图像的噪声和变形具有较好的鲁棒性。
在图像配准中，可以通过对两幅图像提取SIFT特征点，并使用特征点匹配算法寻找匹配点对，进而实现图像的配准。
1.2 SURF算法加速稳健特征（SURF）是一种在SIFT算法基础上发展起来的特征点提取算法，它采用积分图像技术加速特征点检测和特征描述子计算过程。
SURF算法相比于SIFT算法具有更快的计算速度和更好的旋转不变性。
在图像配准中，SURF算法也被广泛应用于特征点匹配过程。
二、基于区域的配准算法除了特征点匹配算法外，基于区域的配准算法也是一种常用的图像配准方法。
该方法通过选择图像中的区域并对其进行拟合，实现图像的对齐。
2.1 直方图均衡化直方图均衡化是一种用于图像增强和对比度增强的方法，它通过对图像中像素值的分布进行调整，使得图像的灰度级均匀分布。
在图像配准中，可以通过对需要配准的图像进行直方图均衡化处理，从而实现图像的对齐。
2.2 模板匹配模板匹配是一种基于区域的图像配准方法，它通过选择一个参考图像和一个待配准图像，并在待配准图像中搜索与参考图像最相似的区域。
数字图像处理中的特征提取和匹配技术研究
数字图像处理中的特征提取和匹配技术研究随着技术的发展，数字图像处理已经广泛应用于生产、生活和娱乐中。
数字图像处理中的特征提取和匹配技术是其中一项重要的技术，可以在大量的图像中迅速地寻找到关键信息。
本文将介绍数字图像处理中的特征提取和匹配技术的研究进展。
一、特征提取特征提取是数字图像处理中的一个非常重要的步骤，其主要作用是在图像中提取有意义的信息区域。
这些信息区域通常可以用来表示图像的一些重要特征，比如形状、颜色、纹理等。
通常情况下，特征提取分为两大类：1.基于局部特征的特征提取基于局部特征的特征提取是指从局部区域提取有意义的特征，比如角点、边缘等。
这种方法通常基于各种滤波器和算子，比如Sobel算子、Canny算子等。
这种方法的优点是计算速度快，但是不够精确。
2.基于全局特征的特征提取基于全局特征的特征提取是指从整幅图像提取有意义的特征。
这种方法通常基于各种统计学方法，比如直方图等。
这种方法的优点是精确度高，但是计算速度较慢。
二、特征匹配特征匹配是数字图像处理中的另一个非常重要的步骤，其主要作用是在图像中寻找到相似的特征区域。
特征匹配通常有以下两个步骤：1.特征描述在计算机视觉的领域中，特征点描述符是非常重要的。
其作用是将提取出的特征点转换成可以用于匹配的向量。
为了保证特征描述的准确性，不同的描述算法被研究出来。
其中，SIFT算法是较为常见的一种算法。
2.特征匹配特征匹配是指找到一对匹配的特征点，通常是在两幅图像之间进行匹配。
特征匹配通常有以下两种方法：i.基于相似度的匹配基于相似度的匹配是通过计算两个特征向量之间的相似度来实现的。
其中，欧几里得距离和海明距离是比较常见的两种相似度计算方法。
ii.基于基本矩阵的匹配基于基本矩阵的匹配是将两幅图像之间的特征点匹配看作一个几何变换问题。
通过计算两个图像的基本矩阵，可以得到两个图像之间的匹配关系。
其中，RANSAC算法是常见的一种算法。
三、应用数字图像处理中的特征提取和匹配技术已经广泛应用于多个领域。
图像中角点(特征点)提取与匹配算法
角点提取与匹配算法实验报告1 说明本文实验的目标是对于两幅相似的图像，通过角点检测算法，进而找出这两幅图像的共同点，从而可以把这两幅图像合并成一幅图像。
下面描述该实验的基本步骤:1.本文所采用的角点检测算法是Harris 角点检测算法，该算法的基本原理是取以目标像素点为中心的一个小窗口，计算窗口沿任何方向移动后的灰度变化，并用解析形式表达。
设以像素点(x,y)为中心的小窗口在X 方向上移动u ，y 方向上移动v ，Harris 给出了灰度变化度量的解析表达式：2,,|,|,,()(x y x y x u y v x y x y I I E w I I w uv o X Y∂∂=-=++∂∂∑∑ (1) 其中，,x y E 为窗口内的灰度变化度量；,x y w 为窗口函数，一般定义为222()/,x y x y w e σ+=；I 为图像灰度函数，略去无穷小项有：222222,,[()()2]2x y x y x y x y E w u I v I uvI I Au Cuv Bv =++=++∑（2）将,x y E 化为二次型有：,[]x yu E u v M v ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦(3)M 为实对称矩阵：2,2x y x x y x y y I I I M w I I I •⎤⎡=⎥⎢•⎢⎥⎣⎦∑ (4)通过对角化处理得到：11,200x y E R R λλ-⎛⎫= ⎪⎝⎭(5)其中，R 为旋转因子，对角化处理后并不改变以u,v 为坐标参数的空间曲面的形状，其特征值反应了两个主轴方向的图像表面曲率。
当两个特征值均较小时，表明目标点附近区域为“平坦区域”；特征值一大一小时，表明特征点位于“边缘”上；只有当两个特征值均比较大时，沿任何方向的移动均将导致灰度的剧烈变化。
Harris 的角点响应函数(CRF)表达式由此而得到：2(,)det()(())CRF x y M k trace M =-(6)其中：det(M)表示矩阵M的行列式，trace(M)表示矩阵的迹。
图像特征特点及常用的特征提取与匹配方法
图像特征特点及常用的特征提取与匹配方法图像特征是指在图像中具有一定意义的局部区域，这些区域通常具有独特的纹理、形状或颜色信息。
通过提取并描述这些图像特征，可以实现图像的匹配、分类、检索和跟踪等应用。
本文将介绍图像特征的特点，并介绍常用的特征提取与匹配方法。
图像特征的特点有以下几个方面：1.独立性：图像特征具有一定的独立性，即可以通过特征描述子来唯一表示一个图像区域，这样就可以实现特征的匹配和跟踪。
2.不变性：图像特征应具有一定的不变性，即对于图像的旋转、平移、缩放、噪声等变换具有一定的鲁棒性。
这样可以保证在不同条件下对同一对象进行特征提取和匹配时能够得到相似的结果。
3.丰富性：图像特征应具有丰富的信息，即能够有效地描述图像区域的纹理、形状或颜色等特征。
常用的图像特征提取方法有以下几种：1. 尺度不变特征变换（Scale-Invariant Feature Transform，SIFT）：SIFT特征是一种基于局部图像梯度的特征提取方法，它对图像的旋转、平移、缩放具有较好的不变性。
2. 快速特征检测（Features from Accelerated Segment Test，FAST）：FAST特征是一种快速的角点检测算法，它通过比较像素点与其邻域像素点的亮度差异，从而检测到角点。
3. 霍夫变换（Hough Transform）：霍夫变换是一种基于几何形状的特征提取方法，它通过在参数空间中进行投票，来检测图像中的直线、圆或其他形状。
常用的图像特征匹配方法有以下几种：1. 暴力匹配（Brute-Force Matching）：暴力匹配是最简单的一种匹配方法，它将待匹配的特征描述子与数据库中的所有特征描述子逐一比较，找到相似度最高的匹配。
2. 最近邻匹配（Nearest Neighbor Matching）：最近邻匹配是一种常用的特征匹配方法，它通过计算两个特征描述子之间的欧式距离，来找到相似度最高的匹配。
图像处理中的图像配准算法与匹配效果评估
图像处理中的图像配准算法与匹配效果评估图像配准是图像处理中一项重要的任务，它旨在将多幅图像间的特征点进行对齐，使得它们在空间上完全或近似重合。
图像配准广泛应用于医学影像诊断、航空摄影、遥感图像处理等领域。
本文将介绍几种常见的图像配准算法，并对它们的匹配效果进行评估。
首先介绍一种经典的图像配准算法——特征点匹配算法。
该算法通过检测图像中的显著特征点，如角点、边缘等，然后在两幅图像中找到一一对应的特征点，并通过计算它们之间的几何变换关系来实现图像配准。
特征点匹配算法的优点在于对图像变换具有较好的鲁棒性，但在特征点提取和匹配过程中存在一定的误差。
在特征点匹配算法的基础上，发展出了一种更加准确的图像配准算法——基于特征描述子的匹配算法。
这种算法不仅考虑了特征点的位置信息，还利用了特征点周围的像素信息，通过构建特征描述子来描述特征点的外观特征。
在进行特征点匹配时，不再仅仅依赖几何变换关系，而是将特征点的外观特征进行比较，从而提高匹配的准确性和鲁棒性。
除了基于特征点的配准算法，还有一种常见的图像配准方法是基于图像亮度的匹配算法。
该算法通过对亮度信息进行统计分析和变换，使得两幅图像的亮度分布尽可能相似，从而达到图像配准的目的。
这种方法适用于场景相对简单、光照条件相对稳定的情况下，但对于复杂背景和光照变化较大的图像配准任务效果较差。
针对以上介绍的图像配准算法，评估其匹配效果是非常重要的。
常用的评估指标包括均方差（MSE）、结构相似性指标（SSIM）和互信息（MI）等。
均方差是衡量两幅图像之间差异性的指标，值越小表示两幅图像越接近。
结构相似性指标是一种感知质量评估方法，它考虑了亮度、对比度和结构之间的关系，范围为-1到1之间，值越大表示两幅图像越相似。
互信息是一种描述两幅图像之间统计依赖性的指标，范围为0到1之间，值越大表示两幅图像的相关性越高。
在进行图像配准算法的匹配效果评估时，可以选择一组具有真实配准结果的图像作为标准，将不同算法得到的配准结果与标准进行比较。
图像处理中的特征点检测与匹配
图像处理是一门研究如何对图像进行自动分析和处理的学科。
在许多图像处理应用中，特征点检测与匹配是一个非常重要的步骤。
特征点是图像中具有独特性质的点，如边缘、角点、纹理等。
检测和匹配这些特征点可以用于图像配准、目标检测、图像识别等多种任务。
特征点检测是指在图像中自动找出具有显著性质的点。
常用的特征点检测算法有Harris角点检测、FAST角点检测、SIFT特征点检测等。
Harris角点检测是一种基于图像灰度变化的角点检测算法，通过计算图像中每个像素的灰度变化与其周围像素的灰度变化的差异来判断是否为角点。
FAST角点检测是一种基于强角度上边缘的响应速度的角点检测算法，通过检测图像中的边缘直线来判断是否为角点。
SIFT 特征点检测是一种基于图像区域的局部特征检测算法，通过计算图像中每个像素的局部梯度方向和幅值来判断是否为特征点。
特征点匹配是指将两幅图像中的特征点进行对应。
常用的特征点匹配算法有最近邻算法、RANSAC算法、随机采样一致性算法等。
最近邻算法是一种简单的特征点匹配算法，通过计算两个特征点之间的欧式距离来找出最相似的点对。
RANSAC算法是一种基于随机采样的一致性算法，通过随机选择一些特征点来计算模型参数，并根据残差误差来判断是否为内点。
随机采样一致性算法是一种改进的RANSAC算法，通过多次迭代和局部优化来提高匹配精度。
特征点检测与匹配在许多图像处理应用中起着重要作用。
在图像配准中，通过检测和匹配图像中的特征点可以实现图像的对齐和重叠，从而得到更好的配准结果。
在目标检测中，通过检测和匹配图像中的特征点可以实现目标的定位和识别，从而实现目标检测和跟踪。
在图像识别中，通过检测和匹配图像中的特征点可以实现对图像内容的理解和推断，从而实现图像识别和分类。
总之，特征点检测与匹配是图像处理中的一个重要研究方向。
通过检测和匹配图像中的特征点，可以实现图像的分析、理解和处理。
特征点检测与匹配在许多图像处理应用中起着重要作用，如图像配准、目标检测、图像识别等。
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1 说明本文实验的目标是对于两幅相似的图像，通过角点检测算法，进而找出这两幅图像的共同点，从而可以把这两幅图像合并成一幅图像。
下面描述该实验的基本步骤:1.本文所采用的角点检测算法是Harris 角点检测算法，该算法的基本原理是取以目标像素点为中心的一个小窗口，计算窗口沿任何方向移动后的灰度变化，并用解析形式表达。
设以像素点(x,y)为中心的小窗口在X 方向上移动u ，y 方向上移动v ，Harris 给出了灰度变化度量的解析表达式：2,,|,|,,()(x y x y x u y v x y x y I I E w I I w u v o X Y ∂∂=-=++∂∂∑∑ (1)其中，,x y E 为窗口内的灰度变化度量；,x y w 为窗口函数，一般定义为222()/,x y x y w eσ+=；I 为图像灰度函数，略去无穷小项有： 222222,,[()()2]2x y x y x y x y E w u I v I uvI I Au Cuv Bv =++=++∑（2）将,x y E 化为二次型有： ,[]x y u E u v M v ⎡⎤=⎢⎥⎣⎦(3)M 为实对称矩阵： 2,2x y x x y x y y I I I M w I I I •⎤⎡=⎥⎢•⎢⎥⎣⎦∑ (4)通过对角化处理得到： 11,200x y E R R λλ-⎛⎫= ⎪⎝⎭ (5) 其中，R 为旋转因子，对角化处理后并不改变以u,v 为坐标参数的空间曲面的形状，其特征值反应了两个主轴方向的图像表面曲率。
当两个特征值均较小时，表明目标点附近区域为“平坦区域”；特征值一大一小时，表明特征点位于“边缘”上；只有当两个特征值均比较大时，沿任何方向的移动均将导致灰度的剧烈变化。
Harris的角点响应函数(CRF)表达式由此而得到：2CRF x y M k trace M=- (6) (,)det()(())其中：det(M)表示矩阵M的行列式，trace(M)表示矩阵的迹。
当目标像素点的CRF值大于给定的阈值时，该像素点即为角点。
下面是图像一用Harris角点检测算法得到的角点坐标位置在图像一上画出该角点的坐标位置如下图所示：其中蓝色小方块代表的是检测出来的角点坐标位置。
2.匹配。
将两幅图像进行Harris角点检测后，分别得到角点对应与该图像的坐标位置，以该坐标位置为中心，分别取其附近的8个像素值，然后进行与另一幅图像进行匹配，找出距离最小的点作为匹配点。
例如下面是图像一角点坐标位置与该位置对应的8个像素值分别为接着，将图像一中的角点1与图像二中的所有角点进行相减，得到一个最小误差值，并记录下该位置，这样依次将图像一中的角点2，角点3一直到角点17都进行相减，即可得到两幅图像之间的最佳匹配点。
下面是两幅图像角点匹配的最佳坐标位置其中匹配点的值为0代表没有找到匹配点3.显示匹配点。
对已经找出的匹配点，在图像上进行显示，这样有利于人眼判断该算法是否匹配正确。
下面是第一次显示找到的匹配点（两幅图像中共有9个匹配点）下面是第二次显示找到的匹配点（比上一次少一个，判断依据是将误差值最大的点去除）从上面可以看出，14号点已经被删除，原因是该点的误差值最大下面是最后一次显示找到的匹配点只留下最后三个匹配点，如果少于三个匹配点，则很难进行两幅图像的合并，所以当只有留下三个匹配点的时候，程序退出。
2 实验结果实验一原始图像第一次匹配的结果实验二原始图像最后一次匹配的结果原始图像第一次匹配的结果最后一次匹配的结果原始图像第一次匹配的结果最后一次匹配的结果可以看出，利用该算法进行两幅图像匹配结果还算正确。
算法代码（用matlab语言写的）function test()% The test function gives an example of keypoint extraction using the % methods :% - Harris%% Example% =======% test();% Harris% import the first picture%img11 = imread('');%img11 = imread('');%img11 = imread('');%img1 = double(img11(:,:,1));img11 = imread('');img1 = rgb2gray(img11);img1 = double(img1(:,:));pt1 = kp_harris(img1);%draw(img11,pt1,'Harris');% import the second picture%img21 = imread('');%img21 = imread('');%img21 = imread('');%img2 = double(img21(:,:,1));img21 = imread('');img2 = rgb2gray(img21);img2 = double(img2(:,:));pt2 = kp_harris(img2);%draw(img21,pt2,'Harris');% match key points within two pictures.result = match(img1,pt1,img2,pt2);result(1,intersect(find(result(1,:) > 0),find(result(2,:) == 0))) = 0;%result%pause;while(length(find(result(1,:)>0)) > 3)resultdraw2(img11,img21,pt1,pt2,result);%find(result(1,:)>0)pause;[index index] = max(result(2,:));result(1,index(1)) = 0;result(2,index(1)) = 0;%result(1,I(1)) = result(2,I(1)) = 0enddraw2(img11,img21,pt1,pt2,result);endfunction draw2(img1,img2,pt1,pt2,result)h = figure;%set(gcf,'outerposition',get(0,'screensize'));subplot(1,2,1);%hold on;imshow(img1);subplot(1,2,2);%hold on;imshow(img2);s = size(pt1,2);subplot(1,2,1);for i=1:size(pt1,1)rectangle('Position',[pt1(i,2)-s,pt1(i,1)-s,2*s,2*s],'Curvature',[0 0],'EdgeColor','b','LineWidth',2);%text(pt1(i,2)+3,pt1(i,1)+3,num2str(i),'BackgroundColor',[1 1 1]);%text(pt2(i,2),pt2(i,1),num2str(i));%plot(pt2(i,2),pt2(i,1));endsubplot(1,2,2);for i=1:size(pt2,1)rectangle('Position',[pt2(i,2)-s,pt2(i,1)-s,2*s,2*s],'Curvature',[0 0],'EdgeColor','b','LineWidth',2);end%result%size(pt1)%size(pt2)for i=1:size(result,2)if(result(1,i)~=0)subplot(1,2,1);text(pt1(result(1,i),2)+3,pt1(result(1,i),1)+3,num2str(i),'BackgroundColor',[1 1 1]);%result(1,i)%pt1(result(1,i),2)%pt1(result(1,i),1)subplot(1,2,2);text(pt2(i,2)+3,pt2(i,1)+3,num2str(i),'BackgroundColor',[1 1 1]);endendendfunction result = match(img1,pt1,img2,pt2)%得到标定点周围的像素值regionValue1 = getRegionValue(img1,pt1);len1 = size(regionValue1,2);regionValue2 = getRegionValue(img2,pt2);len2 = size(regionValue2,2);%找出最佳匹配点result = zeros(2,len2);for i=1:len1B = regionValue1(:,i);%abs(regionValue2-B(:,ones(1,size(regionValue2,2))))%sum(abs(regionValue2-B(:,ones(1,size(regionValue2,2)))))[value,index] =sort(sum(abs(regionValue2-B(:,ones(1,size(regionValue2,2))))));%value(1)%index(1)%save index and valueif((result(1,index(1))==0)||(result(2,index(1))>value(1))) result(1,index(1))=i;result(2,index(1))=value(1);endendendfunction regionValue = getRegionValue(img,pt)len = size(pt,1);regionValue = zeros(8,len);maxX = size(img,1);maxY = size(img,2);for i=1:lenx = pt(i,1);y = pt(i,2);%1if(x-1<1||y-1<1)regionValue(1,i)=100;elseregionValue(1,i)=img(x,y)-img(x-1,y-1);end%2if(x-1<1)regionValue(2,i)=200;elseregionValue(2,i)=img(x,y)-img(x-1,y);end%3if(x-1<1||y+1>maxY)regionValue(3,i)=300;elseregionValue(3,i)=img(x,y)-img(x-1,y+1);end%4if(y+1>maxY)regionValue(4,i)=400;elseregionValue(4,i)=img(x,y)-img(x,y+1);end%5if(x+1>maxX||y+1>maxY)regionValue(5,i)=500;elseregionValue(5,i)=img(x,y)-img(x+1,y+1);end%6if(x+1>maxX)regionValue(6,i)=600;elseregionValue(6,i)=img(x,y)-img(x+1,y);end%7if(x+1>maxX||y-1<1)regionValue(7,i)=700;elseregionValue(7,i)=img(x,y)-img(x+1,y-1);end%8if(y-1<1)regionValue(8,i)=800;elseregionValue(8,i)=img(x,y)-img(x,y-1);endendendfunction points = kp_harris(im)% Extract keypoints using Harris algorithm (with an improvement % version)% INPUT% =====% im : the graylevel image%% OUTPUT% ======% points : the interest points extracted%% REFERENCES% ==========% . Harris and . Stephens. "A combined corner and edge detector",% Proceedings Fourth Alvey Vision Conference, Manchester.% pp 147-151, 1988.%% Alison Noble, "Descriptions of Image Surfaces", PhD thesis, Department % of Engineering Science, Oxford University 1989, p45.%% C. Schmid, R. Mohrand and C. Bauckhage, "d",% Int. Journal of Computer Vision, 37(2), 151-172, 2000.%% EXAMPLE% =======% points = kp_harris(im)% only luminance value%size(im)im = double(im(:,:,1));sigma = ;% derivative maskss_D = *sigma;x = -round(3*s_D):round(3*s_D);dx = x .* exp(-x.*x/(2*s_D*s_D)) ./ (s_D*s_D*s_D*sqrt(2*pi));dy = dx';% image derivativesIx = conv2(im, dx, 'same');Iy = conv2(im, dy, 'same');% sum of the Auto-correlation matrixs_I = sigma;g = fspecial('gaussian',max(1,fix(6*s_I+1)), s_I);Ix2 = conv2(Ix.^2, g, 'same'); % Smoothed squared image derivatives Iy2 = conv2(Iy.^2, g, 'same');Ixy = conv2(Ix.*Iy, g, 'same');% interest point responsecim = (Ix2.*Iy2 - Ixy.^2)./(Ix2 + Iy2 + eps);% find local maxima on 3x3 neighborgood[r,c,max_local] = findLocalMaximum(cim,3*s_I);% set threshold 1% of the maximum value%t = *max(max_local(:));t = *max(max_local(:)); %%t = *max(max_local(:)); %% find local maxima greater than threshold[r,c] = find(max_local>=t);% build interest pointspoints = [r,c];endfunction [row,col,max_local] = findLocalMaximum(val,radius)% Determine the local maximum of a given value%%% INPUT% =====% val : the NxM matrix containing values% radius : the radius of the neighborhood%% OUTPUT% ======% row : the row position of the local maxima% col : the column position of the local maxima% max_local : the NxM matrix containing values of val on unique local maximum %% EXAMPLE% =======% [l,c,m] = findLocalMaximum(img,radius);% FIND UNIQUE LOCAL MAXIMA USING FILTERING (FAST)mask = fspecial('disk',radius)>0;nb = sum(mask(:));highest = ordfilt2(val, nb, mask);second_highest = ordfilt2(val, nb-1, mask);index = highest==val & highest~=second_highest;max_local = zeros(size(val));max_local(index) = val(index);[row,col] = find(index==1); end。