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1、SUSANSUSAN檢測算法SUSAN檢測算法概述SUSAN算法是1997年英國牛津大學(xué)的Smith等人提出的一種處理灰度圖像的方法。探測算子的基本原理是:與每一圖像點(diǎn)相關(guān)的局部區(qū)域具有相同的亮度。下面介紹SUSAN角點(diǎn)檢測準(zhǔn)則。1111SUSANSUSANSUSAN算子SUSAN算子將位于圓形窗口模板中心等待檢測的象素點(diǎn)稱為核心點(diǎn)。假設(shè)圖像中無紋理存在,稱與核心點(diǎn)具有一樣的灰度值的區(qū)域?yàn)閁SAN(UnivalueSegmentAssimiltingNucleus)。圖(1)給出了USAN的三種典
2、型形狀:圖(1)由圖(1)可以清楚的看到,當(dāng)核心點(diǎn)位于USAN區(qū)域內(nèi)時(shí),USAN區(qū)域面積最大;當(dāng)核心點(diǎn)位于邊緣時(shí),USAN區(qū)域相當(dāng)于整個(gè)領(lǐng)域面積的一半;當(dāng)核心點(diǎn)的USAN區(qū)域最小時(shí),核心點(diǎn)是角點(diǎn)。利用這個(gè)原理,Smith等人提出了最小核心值相似區(qū)域(SUSAN,SmallestUnivalueSegmentAssimilatingNucleus)的角點(diǎn)檢測算法。SUSAN算子使用的是圓形模板進(jìn)行角點(diǎn)檢測,一般使用的模板的半徑為3~4個(gè)像素,如圖(2)所示。圖(2)SUSAN圓形模板將模板中的各點(diǎn)亮
3、度與核心點(diǎn)的亮度利用下面的函數(shù)進(jìn)行比較,(1)在上式中為圖像中像素的灰度值,t為灰度差別的閾值,為模板中心的像素,為其他的像素,C為比較函數(shù)。模板中所有的像素都用這個(gè)函數(shù)進(jìn)行比較,然后計(jì)算出函數(shù)C的和值n。(2)和值n就是USAN(univaluesegmentassimilatingnucleus)區(qū)域的像素個(gè)數(shù),就是USAN區(qū)域的面積,然后把這個(gè)面積和幾何閾值進(jìn)行比較,得到最后的響應(yīng)函數(shù):(3)上式中,R為響應(yīng)函數(shù),g為閾值,通常在探測角點(diǎn)時(shí)取值為1/2模板的像素個(gè)數(shù),當(dāng)采用7×7的模板時(shí),g
4、=37×1/2。2222SUSANSUSANSUSAN算子的改進(jìn)算法SUSAN算子的改進(jìn)算法通常在實(shí)際的應(yīng)用中,對(duì)于比較函數(shù)我們通常采用下面的比較函數(shù):(4)采用這個(gè)函數(shù)可以使比較函數(shù)具有更好的穩(wěn)定性,當(dāng)圖像中的像素亮度值有很小的變化后,對(duì)于c的取值不會(huì)產(chǎn)生很大的影響?;叶炔顒e閾值t能夠體現(xiàn)出算法檢測到的角點(diǎn)的最小對(duì)比度,同時(shí)該值也是忽略噪聲的最大值。它的大小決定了在不同的對(duì)比度圖像中提取特征值的多少,因此,對(duì)于不同的對(duì)比度和噪聲的圖像,取值t應(yīng)該不同,從而達(dá)到最好的提取效果。333、3、、、問題
5、分析問題分析及改進(jìn)SUSAN檢測方法是對(duì)噪聲和圖像的旋轉(zhuǎn)具有魯棒性的優(yōu)秀的檢測方法之一,但是它無法檢測所有應(yīng)該檢測出的角點(diǎn)。在一些情況下也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的檢測,漏檢和誤檢等問題都限制其應(yīng)用。1)去除偽角點(diǎn)方法1:計(jì)算USAN區(qū)域的重心,然后計(jì)算重心與模板中心的距離,如果距離較小則不是正確的角點(diǎn)。方法2:計(jì)算USAN區(qū)域的重心,判斷該重心與模板中心的連線所經(jīng)過的像素點(diǎn)是否都屬于USAN區(qū)域,如是,則該模板中心點(diǎn)就是角點(diǎn)。這個(gè)方法加強(qiáng)了USAN區(qū)域的一致性,在有些圖像中尤其是有噪聲的情況下是非常必要的。2
6、)非極大值抑制在角點(diǎn)所在的位置附近區(qū)域,響應(yīng)函數(shù)可能都具有較高的值,而只有在局部有最大值的位置才是角點(diǎn)的正確位置,所以需要進(jìn)行非極大值抑制。444編程實(shí)現(xiàn)流程4編程實(shí)現(xiàn)流程1)使用圓形模板遍歷圖像;2)使用式(1)或(4)相似比較函數(shù)對(duì)模板中各點(diǎn)計(jì)算相似度;3)設(shè)置一個(gè)閾值,其值小于邊緣檢測的值,這里取g=nMax/2,;利用式(3)產(chǎn)生角點(diǎn)響應(yīng);4)去除偽角點(diǎn);5)非極大值抑制。2014-1-9