SIFT特徵演算法是如何保證平移 旋轉不變的?

時間 2021-06-02 17:16:17

1樓:楊先生

理解SIFT做到特徵旋轉不變的思路,搞懂「關鍵點的主方向」這個概念即可。那麼什麼是關鍵的主方向了。

先簡單的說,關鍵點的主方向,是關鍵點區域性範圍內畫素最主要的梯度方向。

當影象旋轉時,某點鄰域範圍的統計主方向也會跟著相應旋轉差不多同樣的角度(如圖:為了表示旋轉效果,特意加了個亂曲線)

注意上面說的是方向差不多不變,而不是完全,因為旋轉後,右圖中紅色框框統計時灰色部分不是由以前旋轉來的

也就是說:沿著關鍵點的主方向定義乙個矩形(SIFT正是這樣做的),將會使得這個矩形始終包含相同的乙個子圖,這樣描述這個子圖的特徵,就是旋轉不變的了;

至於尺度不變,既然要尺度不變,SIFT就是一股腦的到所有尺度中去找關鍵點。

2樓:

剛簡單過了一遍SIFT演算法步驟,關於不變性的想法:

尺度不變性: SIFT 的特徵點是在高斯差分金字塔的所有影象中計算的。 雖然兩幅比較的影象本身尺度不同,但是在他們各自的高斯金字塔空間中,肯定存在兩幅影象是相同的(尺度上),那麼在這兩幅相同尺度上進行極值點檢測,得到的描述子應該就是差不多相同的。

概括起來說就是,sift描述子是在不同的尺度空間上進行的特徵點提取,所以自帶尺度不變性。

旋轉不變性類似,SIFT會先計算出特徵點的區域性方向,根據這個方向將影象旋轉,相當於將兩幅影象都擺成了乙個方向,然後再提取特徵點就自帶了方向不變性。

3樓:王小二

平移不變很容易理解,因為在匹配角點的時候是窮舉匹配,也就是說,只要是匹配的點,不管在各自圖的什麼位置,都會匹配到,這也是為什麼回有一對多,或者多對一的匹配情況。旋轉不變性是依靠在建立描述子的時候先求區域性的主方向,然後按照主方向來建立描述子,也就是說,dx dy並不是表示的絕對X軸或者Y軸所求得的資料,而是隨區域性主方向旋轉的。比較粗略的解釋,希望不會誤導你。

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