เหตุใดเราจึงใช้ตัวบอกคำสำคัญ


17

ฉันเพิ่งศึกษาเกี่ยวกับ SURF และฉันจะลงมือปฏิบัติ แต่ฉันก็ยังไม่เข้าใจว่าทำไมเราจึงใช้ตัวอธิบาย

ฉันเข้าใจว่าประเด็นสำคัญคืออะไรและจุดประสงค์ของพวกเขา แต่เมื่อเราแยกจุดสำคัญออกไปกว่าเหตุใดเราจึงจำเป็นต้องใช้ตัวอธิบาย? ความสำคัญและบทบาทของพวกเขาในการรับรู้คืออะไร?


เฮ้คุณต้องการทราบอย่างเฉพาะเจาะจงเกี่ยวกับ SURF หรือคำถามของคุณเป็นคำถามทั่วไปมากกว่านี้ "ทำไมเราถึงต้องการคำอธิบายสำหรับประเด็นสำคัญ? (เพียงแรงบันดาลใจจากการเรียนรู้เกี่ยว SURF)
— Penelope

@penelope คำถามของฉันเป็นเรื่องทั่วไปเกี่ยวกับ descriptors
— ARG

3
ฉันหวังว่าคุณจะไม่รังเกียจที่จะทำให้คำถามของคุณเป็นเรื่องทั่วไปมากขึ้นก่อนที่จะตอบ
— Penelope

คำตอบ:


22

สิ่งสำคัญที่ต้องทำความเข้าใจคือหลังจากแยกจุดสำคัญแล้วคุณจะได้รับข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของพวกเขาเท่านั้นและบางครั้งพื้นที่ครอบคลุมของพวกเขา (โดยปกติจะประมาณด้วยวงกลมหรือวงรี) ในรูปภาพ ในขณะที่ข้อมูลเกี่ยวกับตำแหน่งของจุดสำคัญอาจมีประโยชน์ แต่ก็ไม่ได้พูดอะไรมากเกี่ยวกับจุดสำคัญ

ขึ้นอยู่กับอัลกอริธึมที่ใช้ในการแยก keypoint (SIFT, Harris corner, MSER) ​​คุณจะรู้ถึงลักษณะทั่วไปของ keypoint ที่แยกออกมา (เช่นพวกมันอยู่กึ่งกลางรอบ blobs, ขอบ, มุมที่โดดเด่น ... ) แต่คุณจะไม่รู้ว่าแตกต่างกันอย่างไร หรือหนึ่งประเด็นที่คล้ายกันคือการอื่น

ต่อไปนี้เป็นตัวอย่างง่ายๆสองตัวอย่างที่เฉพาะตำแหน่งและจุดสำคัญจะไม่ช่วยเรา:

  • หากคุณมีรูปภาพ A (ของหมีบนพื้นหลังสีขาว) และรูปภาพ B อื่นสำเนา A ที่แน่นอน แต่แปลมาสองสามพิกเซล: ประเด็นสำคัญที่แยกจะเหมือนกัน (ในส่วนเดียวกันของหมีนั้น) ภาพสองภาพเหล่านั้นควรได้รับการยอมรับเหมือนกันหรือคล้ายกัน

    แต่ถ้าข้อมูลเดียวที่เรามีคือตำแหน่งของพวกเขาและนั่นเปลี่ยนไปเนื่องจากการแปลคุณไม่สามารถเปรียบเทียบภาพได้

  • หากคุณมีภาพ A (สมมติว่าเป็นเป็ดในเวลานี้) และภาพอื่น B ​​เป็นภาพเดียวกับใน A ยกเว้นขนาดสองเท่า: ประเด็นสำคัญที่แยกออกมาจะเหมือนกัน (ส่วนเดียวกันของเป็ด) ภาพเหล่านั้นก็เหมือนกัน (คล้าย)

    แต่ขนาด (พื้นที่) จะแตกต่างกัน: จุดสำคัญทั้งหมดจากภาพ B จะเป็นสองเท่าของขนาดจากภาพ A

ดังนั้นนี่มาอธิบาย : พวกเขาเป็นวิธีการเปรียบเทียบประเด็นสำคัญ พวกเขาสรุปในรูปแบบเวกเตอร์ (ของความยาวคงที่) ลักษณะบางอย่างเกี่ยวกับประเด็นสำคัญ ตัวอย่างเช่นอาจเป็นความเข้มของพวกเขาในทิศทางของการวางแนวที่เด่นชัดที่สุด มันกำหนดคำอธิบายเชิงตัวเลขให้กับพื้นที่ของภาพที่ประเด็นสำคัญอ้างถึง

สิ่งสำคัญสำหรับ descriptors คือ:

  • ควรเป็นอิสระจากตำแหน่งสำคัญ

    หากแยกจุดสำคัญเดียวกันที่ตำแหน่งต่าง ๆ (เช่นเนื่องจากการแปล) ตัวบ่งชี้ควรเหมือนกัน

  • ควรมีความทนทานต่อการแปลงภาพ

    ตัวอย่างบางส่วนคือการเปลี่ยนแปลงของความคมชัด (เช่นภาพของสถานที่เดียวกันในช่วงวันที่มีแดดจัดและมีเมฆมาก) และการเปลี่ยนแปลงของมุมมอง (ภาพของอาคารจากกึ่งกลางขวาและกึ่งกลางซ้ายเรายังคงต้องการให้เป็นอาคารเดียวกัน) .

    แน่นอนว่าไม่มีผู้ให้คำอธิบายใดที่มีความแข็งแกร่งอย่างสมบูรณ์ต่อการเปลี่ยนแปลงทั้งหมด (หรือต่อการเปลี่ยนแปลงใด ๆ หากมีความแข็งแกร่งเช่นการเปลี่ยนแปลงมุมมองขนาดใหญ่)

    ตัวอธิบายที่แตกต่างกันได้รับการออกแบบให้มีความทนทานต่อการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกันซึ่งบางครั้งตรงข้ามกับความเร็วที่ใช้ในการคำนวณ

  • พวกเขาควรมีขนาดอิสระ

    ตัวอธิบายควรคำนึงถึงบัญชี หากส่วน "โดดเด่น" ของหนึ่งจุดสำคัญคือเส้นแนวตั้งที่ 10px (ภายในพื้นที่วงกลมที่มีรัศมี 8px) และส่วนที่โดดเด่นของอีกเส้นแนวตั้งที่ 5px (ภายในพื้นที่วงกลมที่มีรัศมี 4px) - จุดสำคัญเหล่านี้ควรได้รับการกำหนดอธิบายที่คล้ายกัน

ตอนนี้ที่คุณคำนวณอธิบายสำหรับทุก keypoinst ที่คุณมีวิธีการเปรียบเทียบ keypoints ตัวอย่างง่ายๆของการจับคู่ภาพ (เมื่อคุณรู้ว่าภาพมีวัตถุเดียวกันและต้องการระบุชิ้นส่วนในภาพต่าง ๆ ที่แสดงส่วนเดียวกันของฉากหรือต้องการระบุการเปลี่ยนแปลงมุมมองระหว่างสองภาพ) คุณจะเปรียบเทียบทุก ๆ ตัวบ่งชี้จุดสำคัญของหนึ่งภาพกับทุกตัวบ่งชี้ประเด็นสำคัญของภาพอื่น ๆ ในฐานะที่เป็นตัวบอกเป็นพาหะของตัวเลขคุณสามารถเปรียบเทียบกับสิ่งที่ง่ายเป็นระยะ Euclidian แน่นอนว่ามีระยะทางที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งสามารถนำมาใช้เป็นตัววัดความคล้ายคลึงกันได้ แต่ในที่สุดคุณจะพูดอย่างนั้นkeypoints ที่มีการอธิบายมีระยะทางที่น้อยที่สุดระหว่างพวกเขาเป็นการแข่งขันเช่นเดียวกัน "สถานที่" หรือ "ชิ้นส่วนของวัตถุ" ในภาพที่แตกต่างกัน

สำหรับการที่ซับซ้อนมากขึ้นการใช้ keypoints / อธิบายคุณควรจะดูที่คำถามนี้ - โดยเฉพาะอย่างยิ่ง "ระดับต่ำวิธีท้องถิ่น" ในคำตอบของฉันและ "กระเป๋าของคำว่า" วิธีการใน@Mauritsคำตอบ ลิงก์ที่ให้ไว้ในคำตอบเหล่านั้นก็มีประโยชน์เช่นกัน


คำตอบที่ดีที่สุดและคำอธิบายที่ดีการใช้คำว่าเหมือนกับคำอธิบายหรือไม่ ทั้งสองเหมือนกันหรือต่างกัน และความหมายของคำในการท่องคืออะไร?
— ARG

1
คำว่า "คุณสมบัติ" เหมือนกับ "จุดสำคัญ" - เป็นจุดที่โดดเด่นในภาพ Descriptor เป็น "keypoint descriptor" หรือ "descriptor Feature" น่าเสียดายที่ฉันไม่ค่อยรู้เรื่อง SURF มากนักฉันจึงถามว่าคุณต้องการทราบเกี่ยวกับ descriptor โดยทั่วไปหรือเฉพาะเจาะจงเกี่ยวกับ SURF ฉันรู้ว่าสำหรับ SIFT การวางแนวนั้นสำคัญมาก
— Penelope

การปฐมนิเทศไม่เฉพาะเจาะจงสำหรับ SURF, มันยังใช้ใน SIFT, ฉันแค่อยากรู้เกี่ยวกับมัน, มันคืออะไร
— ARG

คุณคำนวณ "การวางแนวหลัก" ของจุดสำคัญตามการไล่ระดับสีท้องถิ่น จากนั้นทิศทางนั้นจะกลายเป็น "ขึ้น" สำหรับประเด็นสำคัญเมื่อคำนวณการไล่ระดับสีเพื่อให้เกิดความแปรปรวนแบบหมุนได้ สำหรับร่อนคุณมีคำอธิบายที่ดีในวิกิพีเดีย
— Penelope

:) คำถามของฉันคือปฐมนิเทศคืออะไร? ไม่ได้อยู่บนร่อนหรือโต้คลื่น
— ARG

2

ลองนึกถึงตัวอธิบายอุดมคติเพื่อทำความเข้าใจความคิด ตัวบ่งชี้อุดมคติคือฟังก์ชันจากพื้นที่พิกเซลไปยังพื้นที่อื่นเช่นวัตถุเดียวกันมีผลลัพธ์เดียวกันในขณะที่วัตถุต่าง ๆ มีผลลัพธ์ที่แตกต่างกัน

ตัวอย่างเช่นหากคุณถ่ายภาพสองภาพด้วยวัตถุเดียวกัน แต่มีระดับการเปิดรับแสงที่แตกต่างกันคุณจะได้รับภาพรุ่นคูณ ตัวบ่งชี้ที่จะใช้พิกเซลและทำให้เป็นมาตรฐานด้วยค่าเฉลี่ยและระดับความเบี่ยงเบนมาตรฐานจะมีผลเหมือนกันโดยบอกว่าวัตถุทั้งสองนี้เหมือนกัน นั่นเป็นสิ่งที่ดีเพราะมันช่วยให้เราจับคู่ที่ถูกต้อง

ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่ ป้อนคำอธิบายรูปภาพที่นี่

ดังนั้นตัวอธิบายของคุณจำเป็นต้องตรงกับวัตถุเดียวกัน

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.