Як знайти кутові точки

Пошук кутових точок або, як прийнято називати цю дію в загальній термінології - детектор точкових особливостей, є основним підходом, що застосовується для вилучення особливостей зображення в багатьох системах комп'ютерних графічних програм при переведенні зображення в растровий вигляд.

На сьогоднішній день існує кілька популярних способів пошуку кутових точок, першим з яких є так званий детектор Харріса, який являє собою вдосконалений Харрісом і Стівенсом алгоритм визначення кутів Моравека. Він складається з декількох основних етапів, які дозволяють з мінімальним ступенем похибки і витрат часу провести найбільш точну оцінку кута. Тут будуть розглянуті кожен з етапів роботи за запропонованим вченими алгоритмом.

Суть зміни, яку внесли Харріс і Стівенс у звичний алгоритм Моравека, полягає в тому, що оцінка кута розглядається безпосередньо за напрямом вектора кута, замість використання зрушених плям. З математичної точки зору цей метод використовує спосіб суми квадратів різниць. Щоб зберегти спільність наявної структури, необхідно використовувати умовне відображення напівтоновими 2-хмерними зображеннями, де саме зображення вказано змінною I. Виділену область зображення на ділянці (U, V), що розглядається щодо його переходу за (x, y), де для позначення суми різниць цих областей застосовується змінна S, визначена за формулою

:У цій ситуації I (u + x, v + y) перетворюється за допомогою рядків Тейлора. В результаті чого, Ix і Iy приймуть вигляд похідних

від I:Дані математичні операції наведуть вашу початкову формулу до такого

виду:Такий вираз можна переписати в матричному вигляді, де показник «А» є структурою те

нзора:Таким чином, ця формула приймає вигляд матриці Харріса, в якій кутові дужки означає усереднення або підсумовування (U, V). У сформованій ситуації точкова особливість кута характеризується значною зміною показника S у всіх напрямках вектора, де на підставі величини показників значень виробляються додаткові обчислення

:На думку Харріса і Стівенса, точне визначення значень вкрай трудовитратно, що вимагає введення додаткової змінної

М:Цей тип перетворення дозволяє без додаткових витрат привести значення відрізка зображення в растровий вигляд за допомогою пошуку кутів вектора.