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【火爐煉AI】機器學習048-Harris檢測影象角點

【火爐煉AI】機器學習048-Harris檢測影象角點

(本文所使用的Python庫和版本號: Python 3.6, Numpy 1.14, scikit-learn 0.19, matplotlib 2.2 )

角點檢測演算法大致有三類:基於灰度影象的角點檢測,基於二值影象的角點檢測,基於輪廓曲線的角點檢測。基於灰度影象的角點檢測又可分為基於梯度、基於模板和基於模板梯度組合3類方法,其中基於模板的方法主要考慮畫素領域點的灰度變化,即影象亮度的變化,將與鄰點亮度對比足夠大的點定義為角點。常見的基於模板的角點檢測演算法有Kitchen-Rosenfeld角點檢測演算法,Harris角點檢測演算法、KLT角點檢測演算法及SUSAN角點檢測演算法。

1. Harris角點檢測器

Harris角點檢測主要經過以下步驟:

1,對影象進行高斯濾波

2,對每個畫素,估計其垂直方向的梯度大小值,使用近似於導數的核做兩次一維卷積。

3,對每一畫素核給定的鄰域視窗:計算區域性結構矩陣和響應函式。

4,選取響應函式的一個閾值,以選擇最佳候選角點並完成非極大值抑制。

關於Harris角點檢測器的具體演算法,可以參考這篇博文:harris角點檢測器

下面我們來一步一步的使用Harris來檢測影象中的角點

上面使用cv2.cornerHarris()函式檢測到了圖片中的角點,但是從圖中可以看出,也檢測出了很多邊緣線條,故而我們要想辦法去掉這些邊緣線條而保留角點。

從圖片中可以看出,經過膨脹操作之後,邊緣線條的寬度變小,而角點幾乎不變。

但是我們要確定一個角點定義方法,此處我們定義畫素值為最大值的1%以上為角點,從程式碼中可以看出:

上面的二值化圖可以很明顯的判斷出哪些是角點,那麼將這些角點繪製到原圖中是怎麼樣了?

可以從圖中看出,角點檢測的還是比較準確的。

########################小**********結###############################

1,角點的檢測有一個難點在於cv2.cornerHarris的引數的選擇,這個可能要多次嘗試看效果。

2,本專案檢測的角點比較準確,有一個重要原因是圖片的背景是純白,背景顏色簡單,圖片物體前景只是一個箱子,角點非常明顯,故而檢測比較容易,在其他很多情況下,可能難以簡單的獲得比較滿意的結果。

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參考資料:

1, Python機器學習經典例項,Prateek Joshi著,陶俊傑,陳小莉譯

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