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MATLAB FAST特徵點檢測

演算法思想:如果一個畫素與它鄰域的畫素差別較大(過亮或過暗) , 那它更可能是角點。

演算法步驟:

1.上圖所示,一個以畫素p為中心,半徑為3的圓上,有16個畫素點(p1、p2、...、p16)。

2.定義一個閾值。計算p1、p9與中心p的畫素差,若它們絕對值都小於閾值,則p點不可能是特徵點,直接pass掉;否則,當做候選點,有待進一步考察;

3.若p是候選點,則計算p1、p9、p5、p13與中心p的畫素差,若它們的絕對值有至少3個超過閾值,則當做候選點,再進行下一步考察;否則,直接pass掉;

4.若p是候選點,則計算p1到p16這16個點與中心p的畫素差,若它們有至少9個超過閾值,則是特徵點;否則,直接pass掉。

5.對影象進行非極大值抑制:計算特徵點出的FAST得分值(即score值,也即s值),判斷以特徵點p為中心的一個鄰域(如3x3或5x5)內,計算若有多個特徵點,則判斷每個特徵點的s值(16個點與中心差值的絕對值總和),若p是鄰域所有特徵點中響應值最大的,則保留;否則,抑制。若鄰域內只有一個特徵點(角點),則保留。

程式碼如下:

 1 clear all;
 2 close all;
 3 clc;
 4 
 5 img=imread('lena.jpg');
 6 imshow(img)
 7 
 8 [m n]=size(img);
 9 score=zeros(m,n);
10 
11 t=60
; %閾值 12 for i=4:m-3 13 for j=4:n-3 14 p=img(i,j); 15 %步驟1,得到以p為中心的16個鄰域點 16 pn=[img(i-3,j) img(i-3,j+1) img(i-2,j+2) img(i-1,j+3) img(i,j+3) img(i+1,j+3) img(i+2,j+2) img(i+3,j+1) ... 17 img(i+3,j) img(i+3,j-1) img(i+2,j-2) img(i+1,j-3) img(i,j-3) img(i-1
,j-3) img(i-2,j-2) img(i-3,j-1)]; 18 19 %步驟2 20 if abs(pn(1)-p)<t && abs(pn(9)-p)<t 21 continue; 22 end 23 24 %步驟3 25 p1_5_9_13=[abs(pn(1)-p)>t abs(pn(5)-p)>t abs(pn(9)-p)>t abs(pn(13)-p)>t]; 26 if sum(p1_5_9_13)>=3 27 ind=find(abs(pn-p)>t); 28 %步驟4 29 if length(ind)>=9 30 score(i,j) = sum(abs(pn-p)); 31 end 32 end 33 end 34 end 35 36 %步驟5,非極大抑制,並且畫出特徵點 37 for i=4:m-3 38 for j=4:n-3 39 if score(i,j)~=0 40 if max(max(score(i-2:i+2,j-2:j+2)))==score(i,j) 41 [img(i-3,j), img(i-3,j+1), img(i-2,j+2), img(i-1,j+3), img(i,j+3), img(i+1,j+3), img(i+2,j+2), img(i+3,j+1), ... 42 img(i+3,j), img(i+3,j-1), img(i+2,j-2), img(i+1,j-3), img(i,j-3), img(i-1,j-3), img(i-2,j-2), img(i-3,j-1)]= ... 43 deal(255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255,255); 44 end 45 end 46 end 47 end 48 figure; 49 imshow(img);

結果如下:

原圖:

檢測結果: