cv崗位 - sift的尺度不變性與旋轉不變性【精華版】

參考自:

https://blog.csdn.net/zddblog/article/details/7521424

https://blog.csdn.net/dcrmg/article/details/52561656

 

1.尺度不變性

使用不同方差(不同的尺度空間)的LoG (高斯拉普拉斯算子),這樣進行卷積具有尺度不變的性質,但是計算量很大,證明DoG(高斯差分算子)可以近似替代。

具體的過程是:製造高斯金字塔(1.簡單降採樣+2.不同方差的高斯濾波),然後在每個組octave內,進行上下差分,得到的差值就是DoG。 

右下圖中,爲高斯金字塔圖像效果,分別是第1組的4層和第2組的4層(可以看到不同的組不同的層,尺度都不一):

 

尺度空間的概念:在高斯金字塔中一共生成O組L層不同尺度的圖像,這兩個量合起來(O,L)就構成了高斯金字塔的尺度空間,也就是說以高斯金字塔的組O作爲二維座標系的一個座標,不同層L作爲另一個座標,則給定的一組座標(O,L)就可以唯一確定高斯金字塔中的一幅圖像。

然後就在高斯金字塔中找極值點,上下本層都比,如果是最值,就找到了。

2. 旋轉不變性的原因

 

方向直方圖的峯值則代表了該特徵點(所在尺度空間內)鄰域梯度的方向,創造了36段(0~360),以此做直方圖,以直方圖中最大值作爲該關鍵點的主方向。爲了增強匹配的魯棒性,只保留峯值大於主方向峯值80%的方向作爲該關鍵點的輔方向。然後,將座標軸旋轉爲關鍵點的方向,以確保旋轉不變性

旋轉後鄰域內採樣點的新座標爲:

  
 

 

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