百度360必应搜狗淘宝本站头条
当前位置:网站首页 > 热门文章 > 正文

C# OpenCvSharp 通过特征点匹配图片

bigegpt 2024-08-06 11:49 8 浏览

SIFT特征简介

SIFT(Scale-Invariant Feature Transform)特征,即尺度不变特征变换,是一种计算机视觉的特征提取算法,用来侦测与描述图像中的局部性特征。

实质上,它是在不同的尺度空间上查找关键点(特征点),并计算出关键点的方向。SIFT所查找到的关键点是一些十分突出、不会因光照、仿射变换和噪音等因素而变化的点,如角点、边缘点、暗区的亮点及亮区的暗点等。

SURF特征简介

SURF(Speeded Up Robust Features, 加速稳健特征) 是一种稳健的图像识别和描述算法。它是SIFT的高效变种,也是提取尺度不变特征,算法步骤与SIFT算法大致相同,但采用的方法不一样,要比SIFT算法更高效(正如其名)。SURF使用海森(Hesseian)矩阵的行列式值作特征点检测并用积分图加速运算;SURF 的描述子基于 2D 离散小波变换响应并且有效地利用了积分图。

SIFT匹配效果

图片源自网络侵删

SURF匹配效果

图片源自网络侵删

代码

using OpenCvSharp;
using OpenCvSharp.Extensions;
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text.RegularExpressions;
using System.Windows.Forms;
using static System.Net.Mime.MediaTypeNames;

namespace OpenCvSharp_Demo
{
public partial class frmMain : Form
{
public frmMain()
{
InitializeComponent();
}

private void Form1_Load(object sender, EventArgs e)
{

}

private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{

Mat matSrc = new Mat("1.jpg");
Mat matTo = new Mat("2.jpg");

var outMat = MatchPicBySift(matSrc, matTo);

pictureBox2.Image = OpenCvSharp.Extensions.BitmapConverter.ToBitmap(outMat);

}

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
{
Mat matSrc = new Mat("1.jpg");
Mat matTo = new Mat("2.jpg");

var outMat = MatchPicBySurf(matSrc, matTo, 10);

pictureBox2.Image = OpenCvSharp.Extensions.BitmapConverter.ToBitmap(outMat);
}

public Point2d Point2fToPoint2d(Point2f point) => new Point2d((double)point.X, (double)point.Y);

public Mat MatchPicBySift(Mat matSrc, Mat matTo)
{
using (Mat matSrcRet = new Mat())
using (Mat matToRet = new Mat())
{
KeyPoint[] keyPointsSrc, keyPointsTo;
using (var sift = OpenCvSharp.Features2D.SIFT.Create())
{
sift.DetectAndCompute(matSrc, , out keyPointsSrc, matSrcRet);
sift.DetectAndCompute(matTo, , out keyPointsTo, matToRet);
}
using (var bfMatcher = new OpenCvSharp.BFMatcher())
{
var matches = bfMatcher.KnnMatch(matSrcRet, matToRet, k: 2);

var pointsSrc = new List<Point2f>();
var pointsDst = new List<Point2f>();
var goodMatches = new List<DMatch>();
foreach (DMatch[] items in matches.Where(x => x.Length > 1))
{
if (items[0].Distance < 0.5 * items[1].Distance)
{
pointsSrc.Add(keyPointsSrc[items[0].QueryIdx].Pt);
pointsDst.Add(keyPointsTo[items[0].TrainIdx].Pt);
goodMatches.Add(items[0]);
Console.WriteLine($"{keyPointsSrc[items[0].QueryIdx].Pt.X}, {keyPointsSrc[items[0].QueryIdx].Pt.Y}");
}
}

var outMat = new Mat();

// 算法RANSAC对匹配的结果做过滤
var pSrc = pointsSrc.ConvertAll(Point2fToPoint2d);
var pDst = pointsDst.ConvertAll(Point2fToPoint2d);
var outMask = new Mat();
// 如果原始的匹配结果为空, 则跳过过滤步骤
if (pSrc.Count > 0 && pDst.Count > 0)
Cv2.FindHomography(pSrc, pDst, HomographyMethods.Ransac, mask: outMask);
// 如果通过RANSAC处理后的匹配点大于10个,才应用过滤. 否则使用原始的匹配点结果(匹配点过少的时候通过RANSAC处理后,可能会得到0个匹配点的结果).
if (outMask.Rows > 10)
{
byte[] maskBytes = new byte[outMask.Rows * outMask.Cols];
outMask.GetArray(out maskBytes);
Cv2.DrawMatches(matSrc, keyPointsSrc, matTo, keyPointsTo, goodMatches, outMat, matchesMask: maskBytes, flags: DrawMatchesFlags.NotDrawSinglePoints);
}
else
Cv2.DrawMatches(matSrc, keyPointsSrc, matTo, keyPointsTo, goodMatches, outMat, flags: DrawMatchesFlags.NotDrawSinglePoints);
return outMat;
}
}
}

public Mat MatchPicBySurf(Mat matSrc, Mat matTo, double threshold = 400)
{
using (Mat matSrcRet = new Mat())
using (Mat matToRet = new Mat())
{
KeyPoint[] keyPointsSrc, keyPointsTo;
using (var surf = OpenCvSharp.XFeatures2D.SURF.Create(threshold, 4, 3, true, true))
{
surf.DetectAndCompute(matSrc, , out keyPointsSrc, matSrcRet);
surf.DetectAndCompute(matTo, , out keyPointsTo, matToRet);
}

using (var flnMatcher = new OpenCvSharp.FlannBasedMatcher())
{
var matches = flnMatcher.Match(matSrcRet, matToRet);
//求最小最大距离
double minDistance = 1000;//反向逼近
double maxDistance = 0;
for (int i = 0; i < matSrcRet.Rows; i++)
{
double distance = matches[i].Distance;
if (distance > maxDistance)
{
maxDistance = distance;
}
if (distance < minDistance)
{
minDistance = distance;
}
}
Console.WriteLine($"max distance : {maxDistance}");
Console.WriteLine($"min distance : {minDistance}");

var pointsSrc = new List<Point2f>();
var pointsDst = new List<Point2f>();
//筛选较好的匹配点
var goodMatches = new List<DMatch>();
for (int i = 0; i < matSrcRet.Rows; i++)
{
double distance = matches[i].Distance;
if (distance < Math.Max(minDistance * 2, 0.02))
{
pointsSrc.Add(keyPointsSrc[matches[i].QueryIdx].Pt);
pointsDst.Add(keyPointsTo[matches[i].TrainIdx].Pt);
//距离小于范围的压入新的DMatch
goodMatches.Add(matches[i]);
}
}

var outMat = new Mat();

// 算法RANSAC对匹配的结果做过滤
var pSrc = pointsSrc.ConvertAll(Point2fToPoint2d);
var pDst = pointsDst.ConvertAll(Point2fToPoint2d);
var outMask = new Mat();
// 如果原始的匹配结果为空, 则跳过过滤步骤
if (pSrc.Count > 0 && pDst.Count > 0)
Cv2.FindHomography(pSrc, pDst, HomographyMethods.Ransac, mask: outMask);
// 如果通过RANSAC处理后的匹配点大于10个,才应用过滤. 否则使用原始的匹配点结果(匹配点过少的时候通过RANSAC处理后,可能会得到0个匹配点的结果).
if (outMask.Rows > 10)
{
byte[] maskBytes = new byte[outMask.Rows * outMask.Cols];
outMask.GetArray(out maskBytes);
Cv2.DrawMatches(matSrc, keyPointsSrc, matTo, keyPointsTo, goodMatches, outMat, matchesMask: maskBytes, flags: DrawMatchesFlags.NotDrawSinglePoints);
}
else
Cv2.DrawMatches(matSrc, keyPointsSrc, matTo, keyPointsTo, goodMatches, outMat, flags: DrawMatchesFlags.NotDrawSinglePoints);
return outMat;
}
}
}

}
}

相关推荐

最全的MySQL总结,助你向阿里“开炮”(面试题+笔记+思维图)

前言作为一名编程人员,对MySQL一定不会陌生,尤其是互联网行业,对MySQL的使用是比较多的。对于求职者来说,MySQL又是面试中一定会问到的重点,很多人拥有大厂梦,却因为MySQL败下阵来。实际上...

Redis数据库从入门到精通(redis数据库设计)

目录一、常见的非关系型数据库NOSQL分类二、了解Redis三、Redis的单节点安装教程四、Redis的常用命令1、Help帮助命令2、SET命令3、过期命令4、查找键命令5、操作键命令6、GET命...

netcore 急速接入第三方登录,不看后悔

新年新气象,趁着新年的喜庆,肝了十来天,终于发了第一版,希望大家喜欢。如果有不喜欢看文字的童鞋,可以直接看下面的地址体验一下:https://oauthlogin.net/前言此次带来得这个小项目是...

精选 30 个 C++ 面试题(含解析)(c++面试题和答案汇总)

大家好,我是柠檬哥,专注编程知识分享。欢迎关注@程序员柠檬橙,编程路上不迷路,私信发送以下关键字获取编程资源:发送1024打包下载10个G编程资源学习资料发送001获取阿里大神LeetCode...

Oracle 12c系列(一)|多租户容器数据库

作者杨禹航出品沃趣技术Oracle12.1发布至今已有多年,但国内Oracle12C的用户并不多,随着12.2在去年的发布,选择安装Oracle12c的客户量明显增加,在接下来的几年中,Or...

flutter系列之:UI layout简介(flutter-ui-nice)

简介对于一个前端框架来说,除了各个组件之外,最重要的就是将这些组件进行连接的布局了。布局的英文名叫做layout,就是用来描述如何将组件进行摆放的一个约束。在flutter中,基本上所有的对象都是wi...

Flutter 分页功能表格控件(flutter 列表)

老孟导读:前2天有读者问到是否有带分页功能的表格控件,今天分页功能的表格控件详细解析来来。PaginatedDataTablePaginatedDataTable是一个带分页功能的DataTable,...

Flutter | 使用BottomNavigationBar快速构建底部导航

平时我们在使用app时经常会看到底部导航栏,而在flutter中它的实现也较为简单.需要用到的组件:BottomNavigationBar导航栏的主体BottomNavigationBarI...

Android中的数据库和本地存储在Flutter中是怎样实现的

如何使用SharedPreferences?在Android中,你可以使用SharedPreferencesAPI来存储少量的键值对。在Flutter中,使用Shared_Pref...

Flet,一个Flutter应用的实用Python库!

▼Flet:用Python轻松构建跨平台应用!在纷繁复杂的Python框架中,Flet宛如一缕清风,为开发者带来极致的跨平台应用开发体验。它用最简单的Python代码,帮你实现移动端、桌面端...

flutter系列之:做一个图像滤镜(flutter photo)

简介很多时候,我们需要一些特效功能,比如给图片做个滤镜什么的,如果是h5页面,那么我们可以很容易的通过css滤镜来实现这个功能。那么如果在flutter中,如果要实现这样的滤镜功能应该怎么处理呢?一起...

flutter软件开发笔记20-flutter web开发

flutterweb开发优势比较多,采用统一的语言,就能开发不同类型的软件,在web开发中,特别是后台式软件中,相比传统的html5开发,更高效,有点像c++编程的方式,把web设计出来了。一...

Flutter实战-请求封装(五)之设置抓包Proxy

用了两年的flutter,有了一些心得,不虚头巴脑,只求实战有用,以供学习或使用flutter的小伙伴参考,学习尚浅,如有不正确的地方还望各路大神指正,以免误人子弟,在此拜谢~(原创不易,转发请标注来...

为什么不在 Flutter 中使用全局变量来管理状态

我相信没有人用全局变量来管理Flutter应用程序的状态。毫无疑问,我们的Flutter应用程序需要状态管理包或Flutter的基本小部件(例如InheritedWidget或St...

Flutter 攻略(Dart基本数据类型,变量 整理 2)

代码运行从main方法开始voidmain(){print("hellodart");}变量与常量var声明变量未初始化变量为nullvarc;//未初始化print(c)...