Qu'est-ce que SIFT

SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)
Détecter les points caractéristiques et décrire les quantités d'objets --Caractéristiques: forte contre la mise à l'échelle, forte contre la rotation, forte contre les changements d'éclairage.

Algorithme SIFT

[Détection des points caractéristiques]

1-1. Rechercher des points candidats qui seront des points caractéristiques 1-2. Réduction des points candidats

[Description du montant de la fonctionnalité]

2-1. Détecter le gradient de chaque point caractéristique 2-2. Calcul de l'histogramme de direction du dégradé de chaque point caractéristique

1-1. Rechercher des points candidats qui seront des points caractéristiques

Un point caractéristique est un point qui prend une valeur extrême dans une image de différence (image DoG) dans la direction de l'échelle. Pour résumer brièvement, une dimension appelée ** échelle ** est ajoutée à une image bidimensionnelle (x, y) pour la rendre tridimensionnelle. Quant à la façon de déterminer l'échelle, considérons (x, y, σ) dans lequel l'image (x, y) est ** lissée ** d'une certaine quantité σ. Utilisez un ** filtre gaussien ** pour le lissage. Utilisez ces données pour identifier les points caractéristiques potentiels. Une grande quantité de changement signifie une grande quantité d'informations.

1-2. Réduction des points candidats

Étant donné que la valeur de sortie de l'image DoG est une fonction qui utilise (x, y, σ) comme variable, approximez-la autour des points caractéristiques et recalculez les points qui prennent les valeurs extrêmes à l'aide de la dérivée de l'expression approximative. C'est tout. Exclut les points sur le bord. Exclut ceux avec une petite valeur de sortie DoG.

2-1. Détecter le gradient de chaque point caractéristique

--Créez un histogramme de gradient de luminosité autour des points caractéristiques

Le calcul de la direction / résistance est presque le même que celui de HoG --36 itinéraires

point L'intensité est pondérée avec un filtre gaussien sur l'échelle des points caractéristiques. ⇒ Devenez résistant aux changements d'échelle.

--Dans l'histogramme obtenu, la direction dans laquelle l'intensité dépasse 80% de la valeur maximale est définie comme la direction de ce point caractéristique.

2-2. Calcul de l'histogramme de direction du dégradé de chaque point caractéristique

--Créez à nouveau un histogramme de gradient de luminosité avec la direction du point caractéristique comme direction de référence (forte contre la rotation) --Les directions sont 8 directions (45 degrés chacune) ―― 4x4x8 = quantité de fonction de 128 dimensions -Aussi normaliser (cela le rend plus résistant aux changements d'éclairage)

Code SIFT

Ceci est un exemple de code.


import cv2
import numpy as np

img = cv2.imread('dog.jpg')
sift = cv2.xfeatures2d.SIFT_create()
keypoints, descriptors = sift.detectAndCompute(img, None)
img_sift = cv2.drawKeypoints(img, keypoints, None, flags=4)
cv2.imwrite("sift_img.jpg ",img_sift)

--image: image d'entrée --keypoints: points clés obtenus à partir de l'image d'entrée --flags: réglage d'identification de la fonction de dessin

Image d'entrée

Image de sortie

J'ai essayé d'extraire des fonctionnalités avec SIFT d'OpenCV