SIFT和SURF的替换算法——ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF 快速定向和旋转)

SIFT和SURF的替代算法——ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF 快速定向和旋转

1. 效果图
2. 源码
参考

1. 用于关键点检测和描述的SIFT（Scale-Invariant Feature Transform 尺度不变特征变换），但它相对较慢

2. 加速版的SIFT——SURF（Speeded-Up Robust Features 加速鲁棒特征）

3. SURF的优化版——BRIEF（Binary Robust Independent Elementary Features 二进制鲁棒独立基本特征）

这篇博客将继续介绍特征检测的算法：SIFT和SURF的替换算法，FAST和BRIEF的融合算法——ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF 快速定向和旋转) 。

ORB比SURF和SIFT快得多，ORB描述符比SURF工作得更好，是用于全景拼接等低功耗设备的理想选择。
在计算成本、匹配性能以及主要专利方面，ORB是SIFT和SURF的良好替代品。SIFT和SURF是专利算法，需要为它的使用付费。但ORB不需要。
ORB基本上是快速关键点检测器和简短描述符的融合，经过许多修改以提高性能。首先利用FAST算法寻找关键点，然后利用Harris角点测度在关键点中找到前N个点。它还使用金字塔生成多尺度特征。另一方面，FAST不能计算方向以及旋转不变性，作者均作出了优化和修改。
ORB在所有可能的二进制测试中进行贪婪搜索，以找到方差高、均值接近0.5且不相关的测试。结果称为rBRIEF。对于描述符匹配，对传统LSH进行了改进，使用多探针LSH。

1. 效果图

原始图如下：

ORB 只绘制关键点，忽略大小和方向，效果图如下：

ORB绘制关键点，大小和方向效果图如下：

2. 源码

# OpenCV中的ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF) 快速定向和旋转。
#
# ORB比SURF和SIFT快得多，ORB描述符比SURF工作得更好，是用于全景拼接等低功耗设备的理想选择。
# 在计算成本、匹配性能以及主要专利方面，ORB是SIFT和SURF的良好替代品。SIFT和SURF是专利算法，需要为它的使用付费。但ORB不需要。
#
# ORB基本上是快速关键点检测器和简短描述符的融合，经过许多修改以提高性能。首先利用FAST算法寻找关键点，然后利用Harris角点测度在关键点中找到前N个点。它还使用金字塔生成多尺度特征。另一方面，FAST不能计算方向以及旋转不变性，作者均作出了优化和修改。
# ORB在所有可能的二进制测试中进行贪婪搜索，以找到方差高、均值接近0.5且不相关的测试。结果称为rBRIEF。对于描述符匹配，对传统LSH进行了改进，使用多探针LSH。import cv2
from matplotlib import pyplot as pltorigin = cv2.imread('images/simple.jpg')
# origin = cv2.imread('images/simple.jpg', 0)
plt.imshow(cv2.cvtColor(origin, cv2.COLOR_BGR2RGB))
plt.xticks([])
plt.yticks([])
plt.title('origin')
plt.show()img = origin.copy()# 初始化ORB检测器
orb = cv2.ORB_create()# 使用ORB寻找关键点
# print(orb.detectAndCompute(img, None))
kp = orb.detect(img, None)# 计算ORB描述符
kp, des = orb.compute(img, kp)# 仅绘制关键点位置，而忽略圆的大小和方向
img2 = cv2.drawKeypoints(img, kp, img, color=(0, 255, 0), flags=0)
plt.imshow(cv2.cvtColor(img2, cv2.COLOR_BGR2RGB))
plt.xticks([])
plt.yticks([])
plt.title('orb res')
plt.show()# 绘制关键点位置、大小和方向
img2 = cv2.drawKeypoints(img, kp, img, color=(0, 255, 0), flags=cv2.DRAW_MATCHES_FLAGS_DRAW_RICH_KEYPOINTS)
plt.imshow(cv2.cvtColor(img2, cv2.COLOR_BGR2RGB))
plt.xticks([])
plt.yticks([])
plt.title('orb size orientation res')
plt.show()

参考

https://docs.opencv.org/3.0-beta/doc/py_tutorials/py_feature2d/py_orb/py_orb.html#orb

SIFT和SURF的替换算法——ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF 快速定向和旋转)相关推荐

ORB - (Oriented Fast and Rotated BRIEF)算法
ORB - (Oriented Fast and Rotated BRIEF) ORB detector 使用 FAST detector 和 BRIEF descriptor 基本思路.在介绍 OR ...
ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF) 特征点
ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF) 特征点在Fast角点与brief描述子的基础上,拓展得到ORB特征点. 具有实时性好,提取效果也不错的优势,被广泛应用于需要 ...
ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF)
之前总是在ORB-SLAM的各个版本中听到ORB,但还不知道什么是ORB.借今天这个机会了解下ORB. ORB(Oriented FAST and Rotated BRIEF).首先要意识到O ...
数字图像处理学习笔记（三）：ORB算法（尺度不变特征变换）Oriented FAST and Rotated BRIEF
数字图像处理学习笔记(三):ORB算法(尺度不变特征变换)Oriented FAST and Rotated BRIEF 一.概述参考:特征点匹配+特征检测方法汇总 ORB的全称是Oriented ...
Oriented FAST and Rotated BRIEF
Oriented FAST and Rotated BRIEF www.cnblogs.com/ronny 这篇文章我们将介绍一种新的具有局部不变性的特征 -- ORB特征,从它的名字中可以看出它是对 ...
SLAM学习 | 论文研读《ORB: an efficient alternative to SIFT or SURF》
SLAM学习 | 论文研读<ORB: an efficient alternative to SIFT or SURF> 1 文章翻译 Abstract(摘要) 1 Introductio ...
SLAM前端 ---------特征提取之ORB（ORB与SIFT与SURF）
ORB 论文翻译: 一种特征匹配替代方法:对比SIFT或SURF 1.ORB特征简介 ORB是Oriented FAST and Rotated BRIEF(oFAST and rBRIEF)的简称 ...
[图像特征匹配]SIFT、SURF、ORB算法笔记以及代码实现
SIFT.SURF.ORB算法学习笔记文章目录 SIFT.SURF.ORB算法学习笔记一. SIFT (1)构建尺度空间 (2)使用DOG近似LOG定位极值点(关键点) (3)计算关键点方向 (4 ...
Opencv实现Sift、Surf、ORB特征提取与匹配
在opencv3中,这三个算子都转移到一个名为xfeature2d的第三方库中,而在opencv2中这三个算子在nonfree库中. 关于在vs下配置opencv可参考我转载的另外一篇文章.注意版本号 ...

SIFT和SURF的替换算法——ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF 快速定向和旋转)

SIFT和SURF的替代算法——ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF 快速定向和旋转

1. 效果图

2. 源码

参考

SIFT和SURF的替换算法——ORB (Oriented FAST and Rotated BRIEF 快速定向和旋转)相关推荐

最新文章

热门文章