harris角点检测 - 360文档中心

基于GPU的实时亚像素Harris角点检测

Ｒｅ１ｔｅＳｂ．ｉｅａｒｓＣｏｎｒＤｅｅｔｏａ．ｉｕｐｘｌｍＨｒｉｒｅｔｃｉｎ
ＢａｅｎＧｒｐｉｓＰｒｃｓｉｇＵｎｔｓｄ０ａｈｃｏｅｓｎｉ
ＺＨＵｎｓａｇＬＩＸｉｏｌＺｕ－ｈｎ．Ｕａ－ｉｎ（ｌｇｆｃａｒｎｃｎｉｅｒｇａｄＡｕｏｔｎＮａｉｎｌｎｖｒｉｆ￣ｎｅｅｈｏｏｙＣｈｎｓａ４０７）Ｃｏｌｅｈｔｉｓｇｎｅｉｎｔｍａｉ，ｔａＵｉｅｓｙｏｅｏＭｅｏＥｎｏｏｔＤｅｓｃｎｌｇ，ａｇｈ１０３Ｔ
ＰｏｅｓｎｉＧＰｔｒｖｒｓｃｍｅｅｅｔｎａｇｒｈｂａａｌｌｉｇＡｆｓｓｂｐｘｌｒｓｏｒｅｅｔｎａｇｒｈｉｐｅｅｔｄｒｃｓｉｇＵｎｔＵ）ｏｉｏｅＨａｒｏｒｔｃｉｌｏｉｍｙｐｒｌｉｎ．ｔｕ —ｉｅｒｍｅｔｃｉｌｏｉｍｒｓｎｅ（ｍｐｉｄｏｔｅｚａ测算法，该算法利用了ＧＵ的并行处理能力和亚像素ＨｍｓｒＰａ角点检测算法的并行性特点。实验结果表明，对于分辨率为７０７０２ｉ２ｘ２的４ｔｂ视频图像，该算法能够实现实时的亚像素级Ｈｒｓａｉ角点检测。ｒ关健词：亚像素；角点检测；图形处理器
第３卷第ｌ期６２
Ｖ．６ｏ１３
・
计
算
机
工
程
２１００年６月
Ｊｎ００ｕｅ２１

角点检测的原理

角点检测的原理角点检测是一种计算机视觉领域中常用的图像处理技术，它的原理是通过对图像中的角点进行检测和提取，从而分析和识别图像中的特定目标或结构。

角点是图像中具有显著变化的位置，它们通常位于物体的边缘、交叉处或纹理变化明显的区域。

在角点检测中，我们希望找到这些具有显著变化的点，因为它们对于图像的特征描述和目标识别非常重要。

角点检测的原理是基于图像中的灰度变化或梯度变化来判断某个点是否为角点。

常用的角点检测算法有Harris角点检测、Shi-Tomasi 角点检测等。

Harris角点检测算法是由Chris Harris和Mike Stephens于1988年提出的，它通过计算图像中每个像素点的灰度梯度来确定其是否为角点。

该算法首先计算每个像素点的梯度值，然后根据梯度的变化情况来判断该点是否为角点。

如果一个点的梯度变化比较大，说明该点可能是角点。

Shi-Tomasi角点检测算法是在Harris角点检测算法的基础上进行改进的。

它引入了一个新的评价指标，即最小特征值，来代替Harris算法中的响应函数。

该算法通过计算每个像素点的最小特征值来判断其是否为角点。

最小特征值越大，说明该点越可能是角点。

除了Harris角点检测和Shi-Tomasi角点检测，还有一些其他的角点检测算法，如FAST角点检测、SIFT角点检测等。

这些算法在原理和实现方式上有所不同，但都是基于图像中的灰度变化或梯度变化来检测角点。

角点检测在计算机视觉和图像处理中有着广泛的应用。

它可以用于目标识别、图像匹配、图像拼接等领域。

通过检测和提取图像中的角点，我们可以得到图像的特征描述，从而实现对图像的分析、识别和处理。

总结起来，角点检测是一种通过对图像中的角点进行检测和提取的图像处理技术。

它的原理是基于图像中的灰度变化或梯度变化来判断某个点是否为角点。

角点检测在计算机视觉和图像处理中有着广泛的应用，可以用于目标识别、图像匹配、图像拼接等领域。

3dharris原理

3dharris原理3D哈里斯原理是一种用于目标检测和图像处理的方法。

它以人类的视角进行写作，使文章富有情感，并使读者感到仿佛是真人在叙述。

尽量保证文章的自然度以及流畅度，避免文章让人感觉像机器生成。

在目标检测和图像处理领域，3D哈里斯原理是一种常用的技术。

它基于哈里斯角点检测算法，通过分析图像中的像素点的灰度值和其周围像素点的灰度值的差异来判断该点是否为角点。

通过对图像中的角点进行检测和提取，可以实现目标的定位和识别。

3D哈里斯原理的核心思想是利用图像中的像素点的灰度变化来找到角点。

在图像处理过程中，我们常常需要对图像进行角点检测，以便进行图像配准、目标跟踪、物体测量等操作。

3D哈里斯原理通过计算每个像素点的灰度值和其周围像素点的灰度值之间的差异来判断该点是否为角点。

如果某个像素点的灰度值与周围像素点的灰度值相差较大，则说明该点可能是角点。

在实际应用中，我们可以将3D哈里斯原理应用于三维模型的检测和处理中。

通过对三维模型进行角点检测，可以快速准确地提取出模型的特征点，从而实现对模型的定位和识别。

例如，在三维重建领域，我们可以利用3D哈里斯原理来提取出三维点云中的角点，从而实现对三维模型的建立和重建。

除了在目标检测和图像处理领域，3D哈里斯原理还可以应用于其他领域，例如机器人导航、虚拟现实等。

在机器人导航中，我们可以利用3D哈里斯原理来检测出环境中的角点，从而实现机器人的定位和导航。

在虚拟现实中，我们可以利用3D哈里斯原理来提取出虚拟场景中的角点，从而实现虚拟场景的渲染和显示。

3D哈里斯原理是一种常用的目标检测和图像处理方法。

它以人类的视角进行写作，使文章富有情感，并使读者感到仿佛是真人在叙述。

通过对图像中的像素点的灰度值和其周围像素点的灰度值的差异进行分析，可以实现对目标的定位和识别。

同时，3D哈里斯原理还可以应用于其他领域，如机器人导航和虚拟现实。

通过对3D哈里斯原理的研究和应用，我们可以更好地理解和掌握目标检测和图像处理的技术，为实际应用提供更多的可能性。

角点检测轮廓曲线检测原理

角点检测轮廓曲线检测原理
角点是图像中像素值发生较大变化的位置，通常表示图像中物体的边界或区域的交汇点。

角点检测的原理是在图像中找到像素值变化较大的位置，并计算出角点的强度。

常用的角点检测算法包括Harris角点检测和SIFT角点检测。

Harris角点检测通过计算图像的梯度来确定角点的位置，通过计算灰度协方差矩阵来计算角点响应函数，高响应值的位置即为角点。

SIFT 角点检测通过计算图像的高斯差分金字塔来定位角点。

轮廓曲线检测：
轮廓曲线是图像中物体与背景之间的边界线。

轮廓曲线检测的原理是在图像中找到像素值变化较大的位置，并将这些像素点连接起来形成连续的边界线。

常用的轮廓曲线检测算法包括Canny边缘检测和Sobel边缘检测。

Canny边缘检测通过计算图像的梯度和梯度的方向来确定边缘的位置，并通过滞后阈值和非极大值抑制来提高边缘检测的准确性。

Sobel边缘检测通过计算图像的水平和垂直梯度来确定边缘的位置，并通过阈值来提取边缘。

matlab中的detectharrisfeatures

matlab中的detectharrisfeaturesMatlab中的detectHarrisFeatures函数是一个用于检测Harris角点的特征点的函数。

在本文中，我们将一步一步回答与这个函数相关的问题，并详细讨论其工作原理和用法，包括输入参数、输出参数以及一些示例代码。

Harris角点检测方法是由Chris Harris和Mike Stephens在1988年提出的，它是一种用于在图像中检测兴趣点的算法。

这个算法主要用于计算图像局部区域的强度变化，以及这些变化的方向，并根据这些信息确定特征点。

首先，让我们了解一下detectHarrisFeatures函数的基本用法和语法。

在Matlab中，您可以使用以下语法调用这个函数：points = detectHarrisFeatures(img)这个函数采用一个图像作为输入，并返回一个包含检测到的Harris角点的一个对象数组。

可以使用这个点数组进行进一步的处理和分析。

在这里，'img'是要进行Harris角点检测的输入图像。

这可以是一个灰度图像或一个彩色图像。

函数将自动将彩色图像转换为灰度图像进行处理。

现在，让我们深入了解detectHarrisFeatures函数的工作原理和各个参数的作用。

Harris角点检测方法是通过对图像进行局部窗口内的像素灰度值计算来实现的。

通过在每个像素位置使用一个小的窗口，该方法计算出一个称为Harris矩阵的矩阵。

Harris矩阵包含了图像局部区域中的灰度值变化情况。

根据Harris矩阵的特征值，可以确定图像中的角点。

Harris矩阵的计算基于以下公式：H = [A B; B C]其中A、B和C是通过计算图像灰度值在局部窗口内的x和y方向上的梯度的平方和的积分。

detectHarrisFeatures函数具有几个参数，这些参数可以根据需要进行设置。

以下是这些参数的详细说明：1. 'FilterSize'参数：这个参数用来指定局部窗口的大小。

完整版Harris角点检测算法编程步骤及示例演示

Harris 角点检测算法编程步骤及示例演示也不说那么多废话了，要介绍啥背景意义之类的，角点检测，顾名思义，就是检测角点，最简单的就是两条线的交点了，还有比如下国际象棋的棋盘格子的交点之类的，反正就是检测这些点。

简单将Harris 角点检测算法的思想说下，就是拿一个小窗在图像中移动，通过考察这个小窗口内图像灰度的平均变换值来确定角点。

1)如果窗口内区域图像的灰度值恒定，那么所有不同方向的偏移几乎不发生变化；2)如果窗口跨越一条边，那么沿着这条边的偏移几乎不发生变化，但是与边垂直的偏移会发生很大的变化；3)如果窗口包含一个孤立的点或者角点，那么所有不同方向的偏移会发生很大的变化。

面给出具体数学推导：设图像窗口平移量为( u,v) ,产生的灰度变化为E(u,v),有E(u,v)二sum[w(x,y)[l(x+u,y+v)-l(x,y)F2棋中w(x,y)为窗口函数, l(x+u,y+v为平移后的灰度值，l(x,y)为平移前的灰度值。

有泰勒公式展开可得：l(x+u,y+v)=l(x,y)+lx*u+ly*v+0(uA2,v八2);lx,ly分别为偏微分，在图像中为图像的方向导数因此E(u,v)=sum[w(x,y) [lx*u+ly*v+O(u八2,v八2)]八2],可以近似得到E(u,v)=sum[w(x,y) [lx*u+ly*v]^2],即E(u,v)二[u,v][lx八2,lx*ly;lx*ly,ly八2][u,v]T令M=[lx八2,lx*ly;lx*ly,ly八2]，因此最后对角点的检测成了对矩阵M的特征值的分析了，令M 其特征值为x1,x2;当x1>>x2或者x2>>x1，则检测到的是边缘部分;当x1,x2都很小，图像窗口在所有移动的方向上移动灰度级都无明显变化.当X1,X2都很大时且相当，检测到的是角点。

编程时用x1,x2不方便，因此定义角点响应函数；R二det(M)-k(trace(M))八2;其中det(M)为矩阵M的行列式，trace(M)为矩阵M的迹。

harris角点响应函数

harris角点响应函数Harris角点响应函数是计算机视觉领域中常用的一种算法，用于检测图像中的角点。

它由Cornell大学的Chris Harris和Mike Stephens在1988年提出。

在计算机视觉中，角点是指在图像中一个突出的、由多个边缘交汇而成的点，通常具有高强度变化的特征。

角点在图像处理和计算机视觉中应用广泛，如图像配准、物体识别、追踪等。

Harris角点响应函数的基本思想是通过计算像素在不同方向上的灰度变化率来确定角点，即角点处的像素在多个方向上都具有较高的灰度变化率。

因为角点处的像素在不同方向上都具有明显的边缘变化，而直线和平面上的像素只有在一个方向上具有明显的边缘变化。

具体地，Harris角点响应函数可以通过以下公式计算：R = det(M) - k(trace(M))^2其中，M是一个2x2的矩阵，它的两个分量分别是像素在不同方向上的梯度值的平方和，即M = sum(w(x,y)[dx^2(x,y), dx(x,y)dy(x,y); dx(x,y)dy(x,y), dy^2(x,y)])在这个公式中，dx(x,y)=I(x+1,y) - I(x,y)和dy(x,y)=I(x,y+1) - I(x,y)是像素在x和y方向上的梯度值，I(x,y)是图像在位置(x,y)处的灰度值。

w(x,y)是一个窗口函数，用于权衡像素的贡献，通常采用高斯函数。

k是一个经验值，用于控制角点的检测程度，一般取值在0.04到0.06之间。

通过计算像素点的响应值R，可以判断该点是否为角点。

R值较大的像素点很可能是角点，而R值较小的像素点则可能是平面或边缘上的像素点。

Harris角点响应函数的优点是能够检测不同大小和方向的角点，而且计算效率较高。

然而，它也存在一些限制，如对噪声敏感和对图像亮度变化敏感等问题。

因此，在实际应用中需要根据具体情况加以调整和改进。

基于自适应分数阶微分的Harris角点检测算法

ＷＡＧＣｅｇｌｎＩＯＨ－ｎＨＮＪａ－ａＮｈｎ —ａｇ，ＱＡｅｓｇ，ＣＥｕｎｊｎｉｏｕ
（．ｏｌｅｆＣｍｕｅＳｉｃ，Ｃｏｇｉｎｖｒｔ，Ｃｏｇｉ０００ｈｎ；１ＣｌｇｏｐｔｃｎｅｈｎｑｇＵｉｓｙｈｎｑｎ４０３，Ｃｉａｅｏｒｅｎｅｉｇ２ＣｌｇｏｐｔｎｆｒａｉｎＳｉｃ，ＣｏｇｉｇＮｒａｎｖｒｔ，Ｃｏｇｉ００７ｈｎ）．ｏｌｅＣｍｕｅａｄＩｏｍｔｃｎｅｈｎｑｎｏｍｌＵｉｓｙｈｎｑｎ４０４，Ｃｉａｅｏｆｒｎｏｅｅｉｇ
ｄｉ１．７４Ｓ．．０７２１．２０ｏ：０３２／ＰＪ１８．００７２１
基于自适应分数阶微分的Ｈｒｓ点检测算法ａｉ角ｒ
汪成亮乔鹤松陈娟娟，，
（．１重庆大学计算机学院，重庆４０３０００；２重庆师范大学计算机与信息科学学院，．重庆４０４）００７
ＡｂｔａｔａｓｏｅｓｗｉｍｅｇｉｔｅｏｅｄｔｃｉｎｏｈｍａｅｉｉｈｅｔｒｃｍｐｅｉｂＨａｒｓｒｃ：Ｆｌｅｃｒｒｌｅｒｅｎｈｃｒｒｅｅｔｆｔｅｉｇｗｔｈｇｔｘｕｅｏｌｘｔｙｎｌｎｏｈｙｒｉｓａｇｒｔｍ，ａｄｗｈｎｆａｔｎｉｅｅｔｌｉａｐｉｄｔｍａｅｐｏｅｓｇｔｅｏｄｒｎｅｓｔｅｓｅｉｅｙｈｍａ．Ｆｉｌｏｉｈｎｅｒｃｉａｄｆｒｎｉｓｐｌｏｉｇｒｃｓｉ，ｈｒｅｅｄｏｂｐｃｆｄｂｕｎｏｌａｅｎｉｈｓｐｐｒａａｙｅｈｅｓｎｔａａｓｄｔｅｆｌｅｃｒｅｓａｄｓｇｅｔｄｔｅｌｃｈｎｅｒｌｏｄｒｉｈｌｏｉｍｉａｅｎｌｚｄｔｅｒａｏｈｔｃｕｅｈａｓｏｎｒｎｕｇｓｅｏｒｐａｅｔｅｉｔｇａｒｅｎｔｅａｇｒｈｗｔｔｈｆｃｉｎｌｏｄｒｔｐｒｔｉｅｅｔｏｆｃｅｔＳｓｔｍｐｏｅｔｅａｇｒｈｒｔａｒｅｏｅａｅｄｆｒｎｉｃｅｆｉｎＯａｏｉｒｖｈｏｔｍ．ＴｅｐｐｒａｓｒｕｈｏｗｒｌａｐｏｃａｏｏｆｌａｉｌｉｈａｅｌｏｂｏｇｔｒａｄａｌｐｒａｈｆｒｇｒｉｇｆｃａｉｎｉｎａａａｔｒｗｈｃａｏｔｅｏｄｒｉｈｏｉｇｄｆｒｎｉｌｃｅｃｅｔＳｈｒｉａｅａｄｎａｔｄｍｅｓｓａｐｒｍｅｅｉｈｃｍｅｆｍｈｒｅｎｃｏｓｎｉｅｅｔｏｆｉｎ．ｏｔｅｍａｇｎｌｒｌｏｒｆａｉｉｆｒｔｎｏｍａｅｃｎｂａｅｈｎｏｅａｉｇｔｅｄｆｒｎｉｌｃｅｆｉｎｆｔｅｉｇ，ａｄｔｉａｐｏｃｋｓｈｎｏｍａｉｆｉｇａｅｓｖｄｗｅｐｒｔｈｉｅｅｔｏｆｃｅｔｏｈｍａｅｏｎｆａｉｎｈｓｐｒａｈｍａｅｔｅｒｃｉａｉｅｅｔｂｐｌｎｏｃｓｏｓｗｉｈｇｅｌｉｅｕｒｍｅｔｕｈａｉｅａｇｔｔａｉｇａｄｖｄｏｉｇｆａｔｎｌｄｆｒｎｉｅａｐｉｄｉｃａｉｎｔｉｈｒａ— ｍｅｒｑｉｅｎｓｓｃｓｖｄｏｔｒｅｒｃｎｎｉｅｍａｅｏｆｌａｅｈｔｓａｉｚｔｎｈｅｔｓｏｈｔｔｅｍｏｉｅｇｒｔｍｈｓｈｇｅｒｃｓｏｎｔｅｃｍｅｅｅｔｎｔｂｌａｉ．Ｔｅｔｓｓｈｗｔａｈｄｆｄａｏｈａｉｈｒｐｅｉｉｎｉｈｏｒｄｔｃｉ．ｉｏｉｌｉｏＫｅｒｓｒｃｉｎｌｄｆｒｎｉ；Ｈａｒｓａｇｒｔｍ；ｃｍｅｅｅｔｎｒｃａｉｎｉｎｔｘｕｅｃｍｐｅｉｙｗｏｄ：ｆｔａｉｅｅｔａｏｆｌａｒｏｉｉｌｈｏｒｄｔｃｉ；ｆａｔｌｄｍｅｓｏ；ｅｔｒｏｌｘｔｏｙ