Оглавление 4




Скачать 391.07 Kb.
НазваниеОглавление 4
страница4/9
Дата18.04.2013
Размер391.07 Kb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Задача поиска ключевых точек на изображении при помощи алгоритма SIFT


Ключевыми точками называются области изображения, не утрачивающие своих свойств при преобразованиях перемещения, поворота, масштабирования и изменения яркости или контраста изображения. Каждая такая точка характеризуется своим положением на изображении, поворотом относительно горизонтальной оси изображения, масштабом и дескриптором, являющимся инвариантным по отношению к перечисленным выше преобразованиям. Поиск ключевых точек является важной задачей в области компьютерного зрения, решение которой позволяет решать другие, более сложные задачи, такие как распознавание образов, склейка аэрофотосъемки и т.д.

В настоящее время существует несколько алгоритмов, позволяющих решающих задачу поиска ключевых точек [25], одним из наиболее устойчивых среди них является алгоритм Scale-invariant feature transform (SIFT).

Алгоритм состоит из нескольких этапов, каждый из которых в дальнейшем потребует особенного подхода при переносе на GPU-архитектуру.

На первом этапе алгоритма происходит построение так называемой пирамиды Гаусса. К исходному черно-белому изображению I(x, y) многократно применяется фильтр Гаусса [19, 20]:

, (10)

где k, σ0 и N – параметры алгоритма, оптимальные значения для которых приведены в [19, 20]. Затем строится так называемая разностная пирамида (рис. 5):

, (11)



Рис. 5. Пирамида Гаусса и разностная пирамида

На втором этапе алгоритма полученная разностная пирамида воспринимается как функция трех переменных – D(x, y, σ). На данном этапе ищутся локальные экстремумы (xi, yi, σi), которые в дальнейшем будем называть кандидатами.

На третьем этапе происходит уточнение положения и отсев кандидатов, согласно критерию, также описанному в [19, 20]. Существенным является тот факт, что время обработки разных кандидатов может отличаться (оно определяется значениями пирамиды в окрестностях найденного в дискретной сетке экстремума). Кандидаты, прошедшие отбор в дальнейшем называются ключевыми точками.

На четвертом этапе происходит вычисление ориентации ключевых точек. Для этого сначала для всей пирамиды Гаусса строится распределение величины и направления градиента функции , затем для каждой ключевой точки строится гистограмма распределения направления градиента в окрестности этой точки. Исходя из полученной гистограммы, каждой точке присваивается одно или несколько (если у гистограммы несколько пиков) направлений.

На последнем, пятом, этапе происходит вычисление дескрипторов ключевых точек. Дескриптор представляет собой нормированный вектор в R128. Для вычисления дескриптора также используется распределение направления и величины градиента в окрестности ключевой точки – окрестность «поворачивается» на подсчитанную ранее ориентацию ключевой точки, делится на шестнадцать областей и для каждой области считается гистограмма распределения направления градиента. Каждая гистограмма содержит восемь корзин, из полученных гистограмм формируется дескриптор ключевой точки (рис. 6).



Рис. 6. Пример работы алгоритма SIFT. Стрелками отмечены найденные ключевые точки.

Недостатком алгоритма SIFT является его трудоемкость – на традиционной архитектуре обработка одного кадра разрешением 320 на 240 длится более половины секунды. Такая скорость работы является неприемлемой для некоторых приложений, требующих поиска ключевых точек в режиме реального времени при обработке потока изображений с относительно высокой (10-20 кадров в секунду) частотой кадров.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Похожие:

Оглавление 4 iconЮжно-Уральский государственный университет
После того, как документ готов, здесь следует вставить оглавление (меню "Вставка", команда "Оглавление и указатели…").]
Оглавление 4 iconОглавление оглавление 1 введение 2 постановка задачи 3 анализ методов решения задачи 3
Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких
Оглавление 4 iconОглавление оглавление 2 введение 3
Так, в западной экономической системе сфера услуг играет главенствующую роль, а в промышленности на первый план выходят наукоемкие...
Оглавление 4 iconПрограмма начального общего образования сош с. Перекопное 2011 г. Оглавление. Муниципальное общеобразовательное учреждение 1 Оглавление. 2 Раздел 1 Пояснительная записка. 6 Закон РФ «Об Образовании»
«средняя общеобразовательная школа с. Перекопное ершовского района саратовской области»
Оглавление 4 iconОглавление оглавление 1
В двадцать первом веке объемы учебного материала, высокие требования к современному ученику и учителю подталкивают педагога к поиску...
Оглавление 4 iconОбщие Требования, предъявляемые к учебной литературе Общие требования
Федеральному государственному образовательному стандарту. Оглавление учебника должно соответствовать всему перечню разделов учебной...
Оглавление 4 iconИсследовательская работа 2010 год. Оглавление Сотовый телефон в нашей жизни. 1 Оглавление 2 Глава 1 Теоретическая часть «Сотовый телефон в нашей жизни»
«Осторожно! Высокое напряжение», и находится там продолжительное время. В результате, организм человека работает уже не в тех оптимальных...
Оглавление 4 icon3 оглавление

Оглавление 4 iconРуководство по Mysql оглавление

Оглавление 4 icon2011 201 оглавление
Лекция 3
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница