ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012
71
ности считается особой точкой. В результате многочисленных тестов
авторами метода было установлено, что самым эффективным являет-
ся модификация FAST-9, в которой
N
= 9.
Алгоритм FAST позволяет находить точки, инвариантные к по-
вороту. Это один из самых быстрых методов выделения особых то-
чек на сегодняшний день, который позволяет работать в масштабе
реального времени. Время обработки изображения алгоритмом
FAST в 5 раз меньше, чем у ближайшего аналога SUSAN, и в 20 раз
меньше, чем у традиционно используемого в техническом зрении
алгоритма Гарриса.
Ускоренный метод нахождения особых точек (Speeded-Up Robust
Features – SURF) [9] относится к лидерам по надежности. С его по-
мощью находятся особые точки изображения, инвариантные к мас-
штабированию, повороту, искажениям и освещению. Метод включа-
ет нахождение дескриптора особенностей – обобщенной характери-
стики окрестности точки, позволяющей сопоставлять особенности
двух изображений.
В методе SURF используется масштабируемое гауссово простран-
ство изображений
2
:
f R R
→
,
семейство
{
}
2
( , , ) :
L x y t R R R
+
⋅
→
по-
степенно сглаживающихся версий исходного изображения
( , , ) ( , , )* ( , ),
L x y t
g x y t f x y
=
где * – операция свертки;
( , , )
g x y t
–
двумерная функция Гаусса со
стандартным отклонением
2
,
t
σ
=
называемым масштабом. В резуль-
тате выделяются особые точки, инвариантные к масштабированию
изображения.
Детектор особых точек основан на матрице Гессе:
( , )
( , )
( , )
,
( , )
( , )
xx
xy
xy
yy
L x
L x
H x
L x
L x
σ
σ
σ
σ
σ
⎡
⎤
= ⎢
⎥
⎣
⎦
где
( , , )
( , , )
,
* ( , );
,
* ( , ), .
( )
( )
xx
xy
g x y t
g x y t
L x
I x y L x
I x y
x x
x y
σ
σ
∂
∂
=
=
…
∂ ∂
∂ ∂
Критерием выделения особенностей является определитель мат-
рицы Гессе
(
)
2
d t(
,
e )
xy
xx yy
L L
H L
ω
=
−
где
L
ij
( ,
,
)
xx xy yy
L L
L
–
свертки для текущей точки в текущем мас-
штабе;
ω
–
коэффициент, компенсирующий сжатие при аппроксима-
ции (для сжатия в 1,2 раза
ω
= 0,9).