關於SIFT特徵點檢測與黑塞矩陣的讀書筆記

2021-10-02 20:31:28 字數 1051 閱讀 6250

sift特徵點我看了不下六次,每次都看一半就不看了,現在還是半懂不懂,當然和我個人數學水平、知識積累、懶惰的個性有關。

不過sift確實包含了很多內容,如高斯金字塔、dog、矩陣求導以及黑塞矩陣,要求較深的矩陣知識和影象處理知識,如果是初學者我建議先不要看sift特徵,一方面確實是浪費時間,另一方面是必須要有一定的程式設計能力、高等數學知識和影象處理理解,才能明白sift的深層含義。

黑塞矩陣和拉普拉斯運算元

拉普拉斯運算元是橢圓形運算元,具有旋轉不變性,也稱為散度,在數字影象上,這個值的正負關係到函式的梯度是增加還是減少,是各方向梯度的總和,說明了影象一階導數上的變化快慢,本身是影象二階導數。

注意他並沒有指明方向,也就說某個方向的梯度也許是增加,但另乙個方向的梯度或許是下降,然而總的梯度是上公升的。

關於拉普拉斯的問題建議看一下這篇文章:

黑塞矩陣包含了拉普拉斯運算元,他的特徵值說明了變化最快和最慢的兩個方向,也就是所說的主曲率方向,其實還是在說影象一階導數變化快慢的問題,不過指定了兩個變化方向。

關於黑塞矩陣建議看一下這篇文章寫得不錯:

sift特徵

就是尺度旋轉不變性。

如何實現尺度不變性?答案是高斯金字塔。

如何實現旋轉不變性?答案是特徵描述及dog。

高斯金字塔就是降取樣的過程,方差越大,物體就越模糊。沒什麼好說的。

dog是簡化的拉普拉斯運算元,我們只想把影象一階導數上區域性變化最快的點(也就是梯度變化最快的點)作為特徵點,這個問題必須要對影象二次求導,dog簡化了二次求導的問題,也能得到這種特徵點。

sift給出的分層搜尋區域性極大dog特徵點有乙個問題,就是該值有可能只是極小範圍內的某乙個較大值,首先要得到他的極大值,這樣才算合格。

所以sift用泰勒公式擬合了小範圍內的dog函式,求取了附近的極大值,並做了閾值比較。

黑塞矩陣消除邊緣響應,依靠特徵值比率剔除一些特徵點,這些特徵點一般化是邊緣點劇烈變化的點,至於為什麼篩選這些點。我不知道,可能劇烈的邊緣影響匹配。

生成特徵描述,比較簡單,不寫感悟了。

最後可以用歐式距離實現匹配,匹配結果不滿意就有ransac(搞個單應矩陣)或者最近鄰點比次近鄰點改善結果。

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