10 / 13
Алгоритм сопоставления изображений по ключевым точкам…
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2016. № 5
95
центре каждого пикселя, обозначает его градиент. Центр окна находится между
пикселями, его необходимо выбирать как можно ближе к точным координатам
ключевой точки. Круг обозначает окно свертки гауссовым ядром. Для этого ядра
определено значение
, равное половине ширины окна дескриптора. Далее зна-
чение каждой точки окна дескриптора будут умножать на значение гауссова ядра
в этой точке, как на весовой коэффициент.
Дескриптор ключевой точки размерностью 2×2×8 приведен на рис. 7,
б
.
Значение 2×2 — число регионов по горизонтали и вертикали; значение 8 — чис-
ло компонентов гистограммы этих регионов. Гистограммы в регионах вычис-
ляют так же, как и гистограмму направлений с учетом того, что:
гистограмма покрывает участок в 360°, но делит его на восемь частей,
а не на 36;
в качестве весового коэффициента берут значение гауссова ядра;
коэффициенты трилинейной интерполяции являются весовыми коэф-
фициентами.
Каждому градиенту в окне дескриптора можно присвоить три вещественных
координаты (
х
,
у
,
n
), где
х
— расстояние до градиента по горизонтали;
у
— рассто-
яние по вертикали;
n
— расстояние до направления градиента в гистограмме.
За точку отсчета принимают левый нижний угол окна дескриптора и начальное
значение гистограммы. За единичные отрезки берут размеры регионов по гори-
зонтали и вертикали для
х
и
у
соответственно, и градусы в компоненте гисто-
граммы для
n
. Коэффициент трилинейной интерполяции определяют для каждой
координаты (
х
,
у
,
n
) градиента как разность
l
–
d
, где
d
— расстояние от координа-
ты градиента до середины того единичного промежутка, в который эта координа-
та попала. Каждое вхождение градиента в гистограмму умножается на три весо-
вых коэффициента трилинейной интерполяции [6].
Дескриптор ключевой точки состоит из всех полученных гистограмм. Размер-
ность дескриптора (см. рис. 7) — 32 компонента (2×2×8), но на практике исполь-
зуют дескрипторы размерностью 128 компонентов (4×4×8). Полученный дескрип-
тор нормализуется и готов к использованию [1].
Рис. 7.
Схема определения дескриптора:
а —
направление градиента изображения;
б
— дескриптор ключевой точки