基于三維場(chǎng)景重建的角點(diǎn)檢測(cè)方法

楊佳豪 袁彤 姚艷

隨著視頻傳感器性能與功能的提高，三維場(chǎng)景的重建將成為一個(gè)新的載體應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。角點(diǎn)檢測(cè)是重建的關(guān)鍵一步，針對(duì)經(jīng)典算法的準(zhǔn)確程度不能達(dá)到重建要求等問(wèn)題，基于三維場(chǎng)景重建和MIC算法提出一種基于核區(qū)域灰度差角點(diǎn)檢測(cè)方法。改進(jìn)算法有良好的準(zhǔn)確性能夠處理偽角點(diǎn)，減少漏檢角點(diǎn)。

1.引言

在計(jì)算機(jī)視覺(jué)等領(lǐng)域中，特征點(diǎn)檢測(cè)是一個(gè)重要的研究方向。角點(diǎn)的定義通常被定義為灰度變化劇烈的點(diǎn)或目標(biāo)邊緣上曲率極大點(diǎn)。目前，角點(diǎn)檢測(cè)的算法可分為對(duì)邊緣曲線和圖像灰度兩大類。現(xiàn)有處理方法如MIC檢測(cè)和SUSAN檢測(cè)等，均有抗干擾強(qiáng)，定位準(zhǔn)確度高等優(yōu)點(diǎn)，但依舊存在偽角點(diǎn)和漏檢角點(diǎn)等情況。利用最小二乘技術(shù)改進(jìn)MIC算法，提高算法性能，考慮USAN區(qū)域面積改進(jìn)SUSAN算法，提高角點(diǎn)檢測(cè)的準(zhǔn)確性?；谌S場(chǎng)景重建提出一種基于核區(qū)域灰度差角點(diǎn)檢測(cè)方法。

2.MIC算法

MIC算法是一種基于圖像最小亮度變化的一種算法。該算法在特定的窗口模板中找到亮度變化最小值（CRF）與門限（threshold）進(jìn)行比較，若CRF> threshold可判定它是角點(diǎn)。

3.改進(jìn)算法

本文是在核區(qū)建立雙環(huán)模板和檢測(cè)模板灰度差異變化進(jìn)行角點(diǎn)檢測(cè)。雙環(huán)模板如圖1所示。

從云計(jì)算的前景來(lái)看，云計(jì)算運(yùn)營(yíng)商是目前國(guó)內(nèi)云計(jì)算產(chǎn)業(yè)相對(duì)薄弱的環(huán)節(jié)，政府及其相關(guān)單位是國(guó)內(nèi)云計(jì)算的運(yùn)營(yíng)主體，這需要國(guó)家投入更多的精力和財(cái)力到其中去，以便可以清晰地了解和知道云計(jì)算的未來(lái)發(fā)展藍(lán)圖，使之越來(lái)越清晰地展現(xiàn)在人們面前，以期可以迅速發(fā)展，同時(shí)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)得到快速提升。因此，云計(jì)算產(chǎn)業(yè)作為前瞻產(chǎn)業(yè)，應(yīng)提高投資效率和硬件軟件供應(yīng)率，做到以內(nèi)容為中心的服務(wù)員或更加百花齊放，使云計(jì)算行業(yè)在未來(lái)的道路上更加順暢的發(fā)展。

第一步：初篩角點(diǎn)，排除平坦區(qū)域和噪點(diǎn)。依次統(tǒng)計(jì)內(nèi)環(huán)[B，F(xiàn)]，[H，D]，[C，G]，[A，E]四處位置與核心的像素差，當(dāng)兩處以上位置含有非相似點(diǎn)，則統(tǒng)計(jì)內(nèi)環(huán)相似點(diǎn)個(gè)數(shù)。為時(shí)為候選點(diǎn)，時(shí)為待定點(diǎn)，其余為非角點(diǎn)。

第二步：針對(duì)待定角點(diǎn)計(jì)算內(nèi)環(huán)中相似點(diǎn)的歐式距離。當(dāng)其距離為1的個(gè)數(shù)小于（（-1））/4時(shí)為候選點(diǎn)。

第三步：根據(jù)MIC算法思想，通過(guò)外環(huán)計(jì)算候選點(diǎn)響應(yīng)值；

第四步：根據(jù)區(qū)域極大值抑制得到最終角點(diǎn)。

4.實(shí)驗(yàn)仿真

本算法采用C++編寫(xiě)，在Windows10上編譯運(yùn)行。通過(guò)與SUSAN算法對(duì)比結(jié)果，如圖2所示。

如表1所示，改進(jìn)算法有較高的準(zhǔn)確性，能夠有效去除偽角點(diǎn)，降低漏檢率。在角點(diǎn)檢測(cè)后，將進(jìn)行圖像的拼接算法研究，完成三維場(chǎng)景的重建。

5.結(jié)束語(yǔ)

三維場(chǎng)景圖像的重建是一個(gè)新的載體，可應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實(shí)等領(lǐng)域。其重建的關(guān)鍵就是角點(diǎn)檢測(cè)與圖像拼接技術(shù)，這決定了圖像重建后的整體質(zhì)量。為了后期得到高質(zhì)量的重建效果，角點(diǎn)檢測(cè)的方法還需要不斷地實(shí)驗(yàn)與優(yōu)化。

四、結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)云端技術(shù)的探討與研究，可得出云端技術(shù)的引入可以加強(qiáng)云服務(wù)各項(xiàng)技能的工作效率，云端技術(shù)依賴于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的迅速發(fā)展，已經(jīng)普及到各個(gè)領(lǐng)域。近些年來(lái)，伴隨著互聯(lián)網(wǎng)科技的不斷發(fā)展，我國(guó)網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)量也直線上升，越來(lái)越多的人加入到方便快捷的云端數(shù)據(jù)處理中去，云計(jì)算不僅方便了科研人員的研究工作，還在生活中扮演了一個(gè)不可或缺的角色。