本文關(guān)鍵詞：圖像邊緣輪廓自適應(yīng)閾值的角點(diǎn)檢測算法　出處：《中國圖象圖形學(xué)報(bào)》2016年11期 　論文類型：期刊論文

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【摘要】：目的基于邊緣輪廓的角點(diǎn)檢測算法的檢測性能雖然相對(duì)比較穩(wěn)定,但是它對(duì)邊緣輪廓的局部變化敏感,并且只是給予一個(gè)經(jīng)驗(yàn)門限去提取角點(diǎn),為此提出一種對(duì)局部變化和噪聲穩(wěn)健的基于圖像邊緣輪廓自適應(yīng)閾值的角點(diǎn)檢測算法。方法該算法利用各向異性高斯方向?qū)?shù)濾波器對(duì)不同邊緣和角點(diǎn)模型進(jìn)行表征,提取表征邊緣和角點(diǎn)的灰度及幾何變化的不變屬性,并通過正則化計(jì)算得到區(qū)別邊緣和角點(diǎn)的自適應(yīng)閾值。該算法首先利用Canny邊緣檢測器檢測輸入圖像的邊緣映射并從邊緣映射中提取出邊緣輪廓;然后利用各向異性高斯方向?qū)?shù)濾波器對(duì)所提取出的邊緣曲線進(jìn)行濾波平滑,計(jì)算出每一像素點(diǎn)的響應(yīng)并與自適應(yīng)閾值作比較,把響應(yīng)大于閾值的點(diǎn)作為候選角點(diǎn);最后,對(duì)候選角點(diǎn)進(jìn)行非極大值抑制得到最終角點(diǎn)集。結(jié)果提出的算法分別與Harris算法,HeYung算法,以及ANDDs算法在仿射變換和高斯噪聲的實(shí)驗(yàn)環(huán)境下進(jìn)行比較,其性能指標(biāo)為平均重復(fù)率與定位誤差;并且對(duì)每個(gè)角點(diǎn)檢測算法在無噪聲和有噪聲的情況下進(jìn)行了角點(diǎn)匹配比較。4種算法的兩個(gè)指標(biāo)的平均排名為Harris 3.375,HeYung 2.625,ANDDs 2.625,本文算法1.375。本文算法在仿射變換以及高斯噪聲的情況下有著良好的平均重復(fù)率和定位誤差,優(yōu)于其他3種算法。匹配實(shí)驗(yàn)中的錯(cuò)誤點(diǎn)以及丟失點(diǎn)也少于其他3種算法。結(jié)論圖像的特征檢測在計(jì)算機(jī)視覺領(lǐng)域是一個(gè)重要的課題,在許多視覺系統(tǒng)中,檢測特征往往作為復(fù)雜計(jì)算的第1步。因此,這一步的可靠性會(huì)極大地影響著視覺系統(tǒng)整體的結(jié)果。而角點(diǎn)作為圖像的重要特征,對(duì)其研究具有重大意義。本文算法不同于傳統(tǒng)的基于邊緣的角點(diǎn)檢測器僅利用邊緣輪廓的信息,還利用到圖像邊緣像素的灰度信息。而且,本文算法還采用一個(gè)自適應(yīng)全局閾值,避免了角點(diǎn)的誤判。正則化的灰度變化有效減少了噪聲或者光照對(duì)檢測性能的影響。通過角點(diǎn)匹配實(shí)驗(yàn)、仿射變換實(shí)驗(yàn)以及高斯噪聲實(shí)驗(yàn),可以看出,本文的角點(diǎn)檢測器擁有良好的檢測性能,并且對(duì)噪聲具有穩(wěn)健性。
[Abstract]:Based on the detection performance of corner edge detection algorithm is relatively stable, but its local change on the edge of sensitive, and just give an empirical threshold to extract the corner point, so this paper put forward a kind of local variation and noise robust image corner edge contour detection algorithm based on adaptive threshold. The algorithm uses anisotropic Gauss direction derivative filter to characterize different edges and corner points, extracts invariant attributes that represent the grayscale and geometric changes of edges and corners, and obtains adaptive thresholds of differentiated edges and corners by regularization calculation. The algorithm uses edge mapping Canny edge detector of the input image and extract the edge contour from the edge map; then using anisotropic Gauss directional derivative filter to smooth the edges of the extracted curve, calculate the response of each pixel and compared with adaptive threshold, the response is greater than the threshold point as the candidate corner; finally, the candidate corner points of non maximum suppression final corner sets. The results of the proposed algorithm with the Harris algorithm, HeYung algorithm and ANDDs algorithm in the experimental environment of affine transformation and Gauss noise were compared, the performance index is the average repetition rate and position error; and each corner detection algorithm in the absence of noise and noise conditions compared with corner matching. The average ranking of the two indexes of the 4 algorithms is Harris 3.375, HeYung 2.625, ANDDs 2.625, and the algorithm 1.375. In the case of affine transformation and Gauss noise, this algorithm has a good average repetition rate and location error, which is better than the other 3 algorithms. The error points and loss points in the matching experiment are also less than those of the other 3 algorithms. Conclusion image feature detection is an important topic in the field of computer vision. In many visual systems, detection features are often the first step of complex computation. Therefore, the reliability of this step will greatly affect the overall results of the visual system. As an important feature of the image, the corner point is of great significance to its research. The algorithm is different from the traditional edge based corner detector using only the information of the edge contour, and also the gray information of the edge pixels of the image. Moreover, this algorithm also uses an adaptive global threshold to avoid the misjudgment of the corner points. The regularized gray change effectively reduces the effect of noise or illumination on detection performance. Corner matching experiment, affine transformation experiment and Gauss noise experiment show that the corner detector has good detection performance and robustness to noise.
【作者單位】： 西安工程大學(xué)電子信息學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(61401347) 陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃基金項(xiàng)目(2016JM6013) 西安工程大學(xué)控制科學(xué)與工程學(xué)科群建設(shè)基金項(xiàng)目(107090811)~~
【分類號(hào)】：TP391.41
【正文快照】： 0引言 圖像的邊緣輪廓上有著許多圖像特征信息,例如角點(diǎn)、拐點(diǎn)。而角點(diǎn)是圖像非常重要的特征,它往往被定義為圖像邊界曲線的曲率極大值點(diǎn)或者多個(gè)區(qū)域邊界交匯點(diǎn)。圖像的角點(diǎn)檢測在機(jī)器視覺以及圖像處理領(lǐng)域中有著極其重要的作用,它的應(yīng)用已經(jīng)遍及到許多領(lǐng)域。例如目標(biāo)識(shí)別[1

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本文編號(hào)：1345771