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OpenCV-Python 系列 三十七 | Shi-tomas拐角检测器和益于跟踪的特征

本文是全系列中第37 / 63篇:OpenCV-Python

目标

在本章中,
– 我们将学习另一个拐角检测器:Shi-Tomasi拐角检测器
– 我们将看到以下函数:cv.goodFeaturesToTrack()

理论

在上一章中,我们看到了Harris Corner Detector。1994年下半年,J。Shi和C. Tomasi在他们的论文《有益于跟踪的特征》中做了一个小修改,与Harris Harris Detector相比,显示了更好的结果。哈里斯角落探测器的计分功能由下式给出:

R = lambda_1 lambda_2 – k(lambda_1+lambda_2)^2

取而代之的是,史托马西提出:

R = min(lambda_1, lambda_2)

如果大于阈值,则将其视为拐角。如果像在Harris Corner Detector中那样在lambda_1-lambda_2空间中绘制它,则会得到如下图像:

OpenCV-Python 系列 三十七 | Shi-tomas拐角检测器和益于跟踪的特征

从图中可以看到,只有当lambda_1lambda_2大于最小值lambda_{min}时,才将其视为拐角(绿色区域)。

代码

OpenCV有一个函数cv.goodFeaturesToTrack()。它通过Shi-Tomasi方法(或哈里斯角检测,如果指定)找到图像中的N个最强角。像往常一样,图像应该是灰度图像。然后,指定要查找的角数。然后,您指定质量级别,该值是介于0-1之间的值,该值表示每个角落都被拒绝的最低拐角质量。然后,我们提供检测到的角之间的最小欧式距离。
利用所有这些信息,该功能可以找到图像中的拐角。低于平均质量的所有拐角点均被拒绝。然后,它会根据质量以降序对剩余的角进行排序。然后函数首先获取最佳拐角,然后丢弃最小距离范围内的所有附近拐角,然后返回N个最佳拐角。
在下面的示例中,我们将尝试找到25个最佳弯角:

import numpy as np
import cv2 as cv
from matplotlib import pyplot as plt
img = cv.imread('blox.jpg')
gray = cv.cvtColor(img,cv.COLOR_BGR2GRAY)
corners = cv.goodFeaturesToTrack(gray,25,0.01,10)
corners = np.int0(corners)
for i in corners:
    x,y = i.ravel()
    cv.circle(img,(x,y),3,255,-1)
plt.imshow(img),plt.show()

查看以下结果:

OpenCV-Python 系列 三十七 | Shi-tomas拐角检测器和益于跟踪的特征

此功能更适合跟踪。我们将看到使用它的时机

额外资源

练习

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