FREAK算法来源2012年CVPR上的一篇文章FREAK: Fast Retina Keypoint,与ORB、BRISK算法类似,FREAK也是一种基于二进制编码的图像特征描述子,计算较快,对噪声鲁棒,具有尺度不变性和旋转不变性。此外,该算法还有一个突出特点就是受到人眼视网膜视觉机理的启发而提出。
图像特征描述子之BRISK
BRISK(Binary Robust Invariant Scalable Keypoints)是BRIEF算法的一种改进,也是一种基于二进制编码的特征描述子,而且对噪声鲁棒,具有尺度不变性和旋转不变性。
图像特征描述子之ORB
ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)算法是对FAST特征点检测和BRIEF特征描述子的一种结合,在原有的基础上做了改进与优化,使得ORB特征具备多种局部不变性,并为实时计算提供了可能。
图像特征描述子之BRIEF
BRIEF(Binary Robust Independent Elementary Features)是一种对已检测到的特征点进行表示和描述的特征描述方法,和传统的利用图像局部邻域的灰度直方图或梯度直方图提取特征的方式不同,BRIEF是一种二进制编码的特征描述子,既降低了存储空间的需求,提升了特征描述子生成的速度,也减少了特征匹配时所需的时间。
图像特征之SUSAN角点检测
SUSAN(Small univalue segment assimilating nucleus)是一种基于灰度图像以及窗口模板的特征点获取方法,适用于图像中边缘和角点的检测,对噪声鲁棒,而且具有简单、有效、计算速度快等特点。
图像特征之FAST角点检测
前面已经介绍多种图像特征点(角点、斑点、极值点)的检测算法,包括Harris、LoG、HoG以及SIFT、SURF等,这些方法大多涉及图像局部邻域的梯度计算和统计,相比较而言,FAST(Features From Accelerated Segment Test)在进行角点检测时,计算速度更快,实时性更好。
图像特征描述子之PCA-SIFT与GLOH
SIFT和SURF是两种应用较为广泛的图像特征描述子,SURF可以看做是SIFT特征的加速版本。在SIFT的基础上,又陆续诞生了其他的变体:PCA-SIFT和GLOH(Gradient Location-Orientation Histogram)。
图像特征之SURF特征匹配
加速鲁棒特征(Speed Up Robust Feature, SURF)和SIFT特征类似,同样是一个用于检测、描述、匹配图像局部特征点的特征描述子。SIFT是被广泛应用的特征点提取算法,但其实时性较差,如果不借助于硬件的加速和专用图形处理器(GPUs)的配合,很难达到实时的要求。对于一些实时应用场景,如基于特征点匹配的实时目标跟踪系统,每秒要处理数十帧的图像,需要在毫秒级完成特征点的搜索定位、特征向量的生成、特征向量的匹配以及目标锁定等工作,SIFT特征很难满足这种需求。SURF借鉴了SIFT中近似简化(DoG近似替代LoG)的思想,将Hessian矩阵的高斯二阶微分模板进行了简化,借助于积分图,使得模板对图像的滤波只需要进行几次简单的加减法运算,并且这种运算与滤波模板的尺寸无关。SURF相当于SIFT的加速改进版本,在特征点检测取得相似性能的条件下,提高了运算速度。整体来说,SUFR比SIFT在运算速度上要快数倍,综合性能更优。
图像特征之SIFT特征匹配
尺度不变特征变换(Scale-invariant feature transform, SIFT)是计算机视觉中一种检测、描述和匹配图像局部特征点的方法,通过在不同的尺度空间中检测极值点或特征点(Conrner Point, Interest Point),提取出其位置、尺度和旋转不变量,并生成特征描述子,最后用于图像的特征点匹配。SIFT特征凭借其良好的性能广泛应用于运动跟踪(Motion tracking)、图像拼接(Automatic mosaicing)、3D重建(3D reconstruction)、移动机器人导航(Mobile robot navigation)以及目标识别(Object Recognition)等领域。
图像特征之LoG算子与DoG算子
LoG(Laplacian of Gaussian)算子和DoG(Difference of Gaussian)算子是图像处理中实现极值点检测(Blob Detection)的两种方法。通过利用高斯函数卷积操作进行尺度变换,可以在不同的尺度空间检测到关键点(Key Point)或兴趣点(Interest Point),实现尺度不变性(Scale invariance)的特征点检测。