课程作业3--提取影像特征点..docVIP

数字摄影测量作业报告 提取影像特征点 2010 年 12 月 15 日  1 作业任务 ------------------------------------------------------------------------------------ 3 2 作业思想 --------------------------------------------------------------------------------------- 33 设计原理与思路-------------------------------------------------------------------- 3 4 作业过程 --------------------------------------------------------------------------- 4 5 源程序 ----------------------------------------------------------------------------- 5 6 作业成果 --------------------------------------------------------------------------- 9 7作业自我评点 ----------------------------------------------------------------------------- 10 8心得体会与建议----------------------------------------------------------------------------- 10 1 作业任务 提取一幅数字影像中的特征点：根据Moravec算子，编制程序，从一幅数字影像中自动提取50个以上的点特征（特征点） 2作业思想 理论上，特征是影像灰度曲面的不连续点。在实际影像中，由于点扩散函数的作用，特征表现为在一个微小邻域中灰度的急剧变化，或灰度分布的均匀性，也就是在局部区域中具有较大的信息量。 若不考虑噪声，实际影像是理想灰度函数与点扩散函数的卷积，则点特征与边缘特征如图2—3—2和图2—3—3所示，其灰度的分布均表现为从小到大或从大到小的明显变化，因而除了用局部信息量来检测特征之外，还可以利用各种梯度或差分算于提取特征。本次作业便采用Moravec算子，从影像中提取感兴趣的特征点。 3设计原理与思路 点特征主要是指明显点，如角点、圆点等。提取点特征的算子称为兴趣算子，即用某种算法从影像中提取感兴趣的特征点。本次作业采用Moravec算子的算法，提取特征点。 Moravec算子的计算原理与步骤如下： (1). 计算各像素的兴趣值IV。在以像素（c , r）为中心的n* n（如5* 5）的窗口中， 如图3-1所示，计算四个方向相邻像素灰度差的平方和，则 图 3-1 Morabec算子 式中：k=int（n/2）。取其中最小者作为该像素（c ， r）的兴趣值，即 (2). 给定一阈值，将兴趣值大于该阈值的点（窗口中心）作为候选点。 (3). 选取候选点中的极值点作为特征点。在一定大小的窗口内（窗口大小可不同于兴趣值计算窗口），选择候选点中兴趣值最大的点作为特征点。 根据以上Moravec算子的计算原理与步骤，运用visual studio新建项目，制作一个简单的小程序，包括打开图像，提取特征点，并且将特征点行列号列表显示等功能。 4作业过程 4．1 窗体设计 如图4-1-1，添加picturebox控件，相当于图像显示区；添加4个Button控件，分别为“打开图像”，“保存图像”，“提取特征点”，“关闭”事件按钮；添加textbox控件，输入阈值；添加listview控件用于列表显示所提取特征点的相关信息。 图 4-1-1 窗体设计 4．2 编写代码： 根据所设计的窗体，为各控件添加事件代码。 “打开图像”，“保存图像”以及“关闭”控件代码参考《C#数字图像处理算法典型事例》编写；“提取特征点”代码根据Moravec算子的计算原理与步骤编写，并标记特征点；添加listview控件中的列（序号、行号、列号、兴趣值）并设置属性，于listview控件中列表显示特征点的行列号和兴趣值。 4．3 调试程序： 准备一张特征明显的图像（在同学建议下，采用八卦图），编写完代码后启用调试，根据错误提示找原因，一个一个解决问题。观察提取点的图像位置和数据有无异常，不断调试程序，直至程序运行正常。 5 源程序 using