Detector de esquinas

La detección de esquinas es un acercamiento usado en los sistemas de visión por computadora para extraer ciertos tipos de rasgos e inferir el contenido de una imagen. La detección de esquinas frecuentemente se usa en la detección de movimiento, análisis de imagen, rastreo en video, modelado 3D y reconocimiento de objetos entre otros. La detección de esquinas se solapa con un tema más abarcador: la detección de puntos de interés.

Formalización

Una esquina puede definirse como la intersección de dos bordes. También puede definirse como un punto para el que hay dos direcciones de bordes dominantes y diferentes en una vecindad local del punto.

Un punto de interés es un punto en una imagen que tiene una posición bien definida y puede ser detectado de forma robusta. Esto significa que un punto de interés puede ser una esquina pero también puede ser, por ejemplo, un punto aislado de intensidad local máxima o mínima, final de líneas, o un punto en una curva donde la curvatura es localmente máxima.

En la práctica, los métodos de detección de esquinas son llamados detección de puntos de interés en general. Como una consecuencia, si solo esquinas serán descubiertas es necesario hacer un análisis local de detección de puntos de interés para determinar cuales de estos son las esquinas reales. Existen detectores de bordes que pueden usarse para descubrir esquinas con post-procesado, estos son el operador Kirsch y el Frei-Chen masking set.[1]

"Esquinas", "puntos de interés" y "rasgos";se usan en la literatura a veces indistintamente, confundiendo el problema. Hay específicamente, algunos detectores usados en el reconocimiento de regiones que pueden ser llamados operadores de puntos de interés, pero que a veces son erróneamente llamados detectores de esquinas. Los detectores de esquinas normalmente no son muy robustos y a menudo requieren supervisión especializada o la introducción de grandes redundancias para impedir el efecto de errores individuales en la tarea de reconocimiento.

Una forma de determinar la calidad de un detector de esquinas es su habilidad de descubrir la misma esquina en múltiples imágenes similares, bajo condiciones de iluminación diferentes, traslación y rotación entre otras transformaciones. Un acercamiento simple para la detección de esquinas en imágenes es usando la correlación, pero este es costoso computacionalmente y suboptimal. Un acercamiento alternativo frecuentemente usado es basado en un método propuesto por Harris y Stephens, que a su vez es una mejora del de Moravec.

El algoritmo de Moravec para la detección de esquinas

Éste es uno de los primeros algoritmos de detección de esquinas.[2]​ El algoritmo analiza cada píxel en la imagen para ver si hay una esquina, considerando la similitud con un parche centrado en el píxel cercano, solapando así los parches. La similitud es moderada tomando la suma de diferencias cuadradas (SDC) entre los dos parches. Un bajo número indica más similitud.

Si el píxel está en una región de intensidad uniforme, entonces los parches cercanos parecerán similares. Si el píxel está en un borde, entonces los parches cercanos en una dirección perpendicular al borde se verán bastante diferentes, pero los cercanos en una dirección paralela al borde solo producirán un pequeño cambio. Si el píxel está en un rasgo con variación en todas las direcciones, entonces ninguno de los parches cercanos parecerá similar.

La fuerza de la esquina se define como el SDC más pequeño entre el parche y sus vecinos (horizontal, vertical y en las dos diagonales). Si este número es localmente máximo, entonces un rasgo de interés está presente. Uno de los problemas principales con este operador es que no es isotrópico: si existe un borde que no está en la dirección de la vecindad, entonces el SSD más pequeño será el más grande y el borde se escogerá incorrectamente como un punto de interés.

El algoritmo Harris & Stephens / Plessey / el Shi-Tomasi detector de esquinas

Harris y Stephens[3]​ mejoró el detector de esquinas de Moravec considerando el diferencial del valor de la esquina directamente con respecto a la dirección, en lugar de usar los parches cambiados. (Este valor de la esquina es a menudo llamado autocorrelación, en trabajos en los que se describe este detector). Sin pérdida de generalidad, se asumirá que se usa una imagen bidimensional de escala de grises. Definamos esta imagen por . Tomemos un parche de la imagen encima del área y cambiándolo por . La suma ponderada de las diferencias cuadradas (SDC) entre estos dos parches, denotada por , viene dada por:

puede aproximarse por una serie de Taylor. Definamos a y como las derivadas parciales de , tal que:

Esto produce la aproximación:

que puede escribirse en la forma de la matriz:

donde A es el structure tensor,

Esta matriz es la de Harris, y pudiéndose ver los promedios (es decir la suma sobre de ). Si una ventana redonda (o circularmente pesó la ventana, es usada como una función gaussiana, entonces la respuesta será isotrópica.

Una esquina (o en general un punto de interés) se caracteriza por una variación grande de en todas las direcciones del vector . Analizando los valores propios de , esta caracterización puede expresarse de la manera siguiente: debe tener dos valores propios "grandes" para ser un punto de interés. Basado en las magnitudes de los valores propios, puede inferirse lo siguiente:

  1. Si y entonces este pixel no tiene ningún rasgo de interés.
  2. Si y tiene algún valor positivo grande, entonces existe un borde.
  3. Si y tienen los valores positivos grandes, entonces existe una esquina.

Harris y Stephens nota de que el cómputo exacto de los valores propios es costoso computacionalmente, dado que requiere el cómputo de una raíz cuadrada, y en cambio hace pensar en la función dónde es un parámetro de sensibilidad:

Por consiguiente, el algoritmo no tiene que computar la descomposición en valores propios de la matriz y en cambio es suficiente evaluar el determinante y la traza de para encontrar las esquinas, o el rasgo de interés en general.

El detector de esquinas Shi-Tomasi[4]​ computa el porque bajo ciertas supusiciones, las esquinas son más estables para rastrear. Este método también es llamado el detector de esquinas Kanade-Tomasi.

El valor de tiene que ser determinada empíricamente, y en los valores de la literatura en el rango 0.04–0.15 es el que se ha dado como factible.

Uno puede evitar la escena el parámetro usando Noble's[cita requerida] la medida de la esquina que suma a la media armónica de los valores propios:

que es una constante positiva pequeña. La matriz de covarianza para la posición de la esquina es , es decir:

Otros algoritmos y métodos

El detector de esquinas Förstner:

En algunos casos, uno puede desear computar la situación de una esquina con la exactitud del subpixel. Para lograr una solución aproximada, el algoritmo Förstner[5]​ resuelve el punto más cerca para todas las líneas tangentes a la esquina en una ventana dada. El algoritmo se basa en el hecho que para una esquina ideal, se cruzan las líneas tangentes en un solo punto.

Algoritmo de Förstner

Detectores de rasgos basados en AST:

AST es una sigla que representa la prueba del segmento acelerada en inglés. Esta prueba es una versión relajada del detector SUSAN.[6]​ En lugar de evaluar el disco de los pixeles en un círculo de Bresenham de radio alrededor del punto candidato considerado. Si los pixeles inmediatos son todos más luminosos que el núcleo por lo menos o todos más oscuros que el núcleo entonces se considera que el pixel bajo el núcleo es un rasgo por . Esta prueba se informa para producir los rasgos muy estables.[7]​ Los árboles de decisión cortos construyendo para este problema resultan en la mayoría de los detectores de rasgos computacionalmente eficientes.

El primer algoritmo de descubrimiento de esquinas basado en el AST es FAST (features from accelerated segment test).[7]​ Aunque puede tomar cualquier valor, FAST sólo usa un valor de 3 (correspondiendo a un círculo de 16 pixeles de circunferencia), y muestra de las pruebas que los resultados más buenos se logran con que es 9. Este valor de es el más bajo en que no se descubren bordes. El orden en que se prueban los pixeles es determinado por el algoritmo ID3 de un conjunto de entrenamiento de imágenes.

La síntesis automática de detectores:

Trujillo y Olague[8]​ introdujeron un método en el cual se usa la programación genética para sintetizar a operadores de imagen que pueden descubrir los puntos de interés automáticamente. Los conjuntos de funciones contienen que funciones primitivas comunes en muchos diseños. El rendimiento es probado experimentalmente con el uso de secuencias de imágenes de prueba y entrenamiento modificadas progresivamente. El propósito de los algoritmos de programación genética es el uso de una solución competitiva al problema de la detección de puntos de interés.

Referencias

  1. Shapiro, Linda and George C. Stockman (2001). Computer Vision, p. 257. Prentice Books, Upper Saddle River. ISBN 0-13-030796-3.
  2. H. Moravec (1980). «Obstacle Avoidance and Navigation in the Real World by a Seeing Robot Rover». Tech Report CMU-RI-TR-3 Carnegie-Mellon University, Robotics Institute. Archivado desde el original el 30 de septiembre de 2008. 
  3. C. Harris and M. Stephens (1988). «A combined corner and edge detector». Proceedings of the 4th Alvey Vision Conference. pp. 147-151. Archivado desde el original|urlarchivo= requiere |url= (ayuda) el 1 de abril de 2022. Consultado el 27 de diciembre de 2013. 
  4. J. Shi and C. Tomasi (June de 1994). «Good Features to Track,». 9th IEEE Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. Springer. 
    C. Tomasi and T. Kanade (2004). «Detection and Tracking of Point Features». Pattern Recognition 37: 165-168. doi:10.1016/S0031-3203(03)00234-6. 
  5. Förstner, W; Gülch (1987 de 1987). «A Fast Operator for Detection and Precise Location of Distinct Points, Corners and Centres of Circular Features». ISPRS.  (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última).
  6. S. M. Smith and J. M. Brady (mayo de 1997). «SUSAN – a new approach to low level image processing». International Journal of Computer Vision 23 (1): 45-78. doi:10.1023/A:1007963824710. 
    S. M. Smith and J. M. Brady (January 1997), "Method for digitally processing images to determine the position of edges and/or corners therein for guidance of unmanned vehicle". UK Patent 2272285, Proprietor: Secretary of State for Defence, UK.
  7. a b E. Rosten and T. Drummond (May de 2006). «Machine learning for high-speed corner detection,». European Conference on Computer Vision. 
  8. Leonardo Trujillo and Gustavo Olague (2008). «Automated design of image operators that detect interest points». Evolutionary Computation 16 (4): 483-507. PMID 19053496. doi:10.1162/evco.2008.16.4.483. Archivado desde el original el 17 de julio de 2011. 


Véase también

Read other articles:

Bagian dari seri tentangGereja KatolikBasilika Santo Petrus, Kota Vatikan Ikhtisar Paus (Fransiskus) Hierarki Sejarah (Lini Masa) Teologi Liturgi Sakramen Maria Latar Belakang Yesus Penyaliban Kebangkitan Kenaikan Gereja Perdana Petrus Paulus Bapa-Bapa Gereja Sejarah Gereja Katolik Sejarah Lembaga Kepausan Konsili Ekumene Magisterium Empat Ciri Gereja Satu Gereja Sejati Suksesi Apostolik Organisasi Takhta Suci Kuria Romawi Dewan Kardinal Konsili Ekumene Lembaga Keuskupan Gereja Latin Gereja-G...

 

مجرة العواء القزمة الأولى   مراقبة البيانات (حقبة حقبة) جزء من المجموعة المحلية  الكوكبة كوكبة العواء المكتشف ألبرت جورج ويلسون  تاريخ الاكتشاف 1950  المطلع المستقيم 14س 00د 06ث[1] الميل °+14 ′30 ″00 ± 15″[1] البعد 197 ± 18 سنة ضوئية (60 ± 6 فرسخ فلكي)[1] نوع dSph[...

 

Untuk pengertian lain, lihat Hasanuddin (disambiguasi). Artikel biografi ini ditulis menyerupai resume atau daftar riwayat hidup (Curriculum Vitae). Tolong bantu perbaiki agar netral dan ensiklopedis. Hasanuddin Wahid Anggota Dewan Perwakilan Rakyat Republik IndonesiaPetahanaMulai menjabat 7 Desember 2020Pengganti Antar WaktuPresidenJoko WidodoKetua DPRPuan Maharani PendahuluLathifah ShohibPenggantiPetahanaDaerah pemilihanJawa Timur VMayoritas41.200 (2019)Sekretaris Jendral Partai Kebangk...

Chemical compound (BrCN) CBrN redirects here. Not to be confused with CBRN. Cyanogen bromide Names Preferred IUPAC name Carbononitridic bromide[3] Other names Bromine cyanide[1]Campilit[2] Identifiers CAS Number 506-68-3 Y 3D model (JSmol) Interactive image Beilstein Reference 1697296 ChemSpider 10044 Y ECHA InfoCard 100.007.320 EC Number 208-051-2 MeSH Cyanogen+Bromide PubChem CID 10476 RTECS number GT2100000 UNII OS382OHJ8P Y UN number 1889 CompTox Das...

 

Pour les articles homonymes, voir Troadec. Christian Troadec Fonctions Vice-président du conseil régional de Bretagnedélégué aux langues de Bretagne et aux Bretons du monde 2 juillet 2021 – 4 février 2024(2 ans, 7 mois et 2 jours) Élection 27 juin 2021 Président Loïg Chesnais-Girard 28 mars 2004 – 21 mars 2010(5 ans, 11 mois et 21 jours) Élection 28 mars 2004 Président Jean-Yves Le Drian Maire de Carhaix-Plouguer En fonction depuis le 23 mars 2001...

 

Radio station in Arizona, United StatesKTARPhoenix, ArizonaUnited StatesBroadcast areaPhoenix metro areaFrequency620 kHzBrandingESPN 620ProgrammingLanguage(s)EnglishFormatSportsAffiliationsESPN RadioOwnershipOwnerBonneville International(Bonneville International Corporation)Sister stationsKMVP-FMKTAR-FMHistoryFirst air dateJune 21, 1922(101 years ago) (1922-06-21)Former call signsKFAD (1922–1929)KREP (1929)[a]Call sign meaningWas owned by The Arizona Republican (later The...

Section of U.S. highway in Texas This article is about the section of U.S. Route 87 in Texas. For the entire route, see U.S. Route 87. Not to be confused with Texas State Highway 87. U.S. Highway 87US 87 highlighted in redRoute informationMaintained by TxDOTLength801.1 mi (1,289.2 km)Existed1935–presentMajor junctionsSouth end SH 238 in Port LavacaMajor intersections Future I-69 / US 59 / US 77 in Victoria US 90 in San Antonio I-10 in ...

 

Voce principale: Burn Notice - Duro a morire. La settima e ultima stagione della serie televisiva Burn Notice - Duro a morire è stata trasmessa in prima visione assoluta negli Stati Uniti dal canale via cavo USA Network dal 6 giugno al 12 settembre 2013.[1] In Svizzera la stagione è stata trasmessa in prima visione in lingua italiana da RSI LA1 dal 15 maggio al 2 giugno 2014; in Italia la stagione è stata trasmessa in prima visione satellitare da Fox, canale a pagamento della piat...

 

У этого термина существуют и другие значения, см. Западный округ. Западный внутригородской округ город Краснодар Дата основания 1936 год Дата упразднения 1994 Прежние имена Кагановичский, Ленинский районы Микрорайоны Дубинка, Черёмушки, Покровка Площадь 22[1]  км² Насе...

Giovanni da BarbianoConte di CunioStemma TrattamentoConte Altri titoliSignore di Conselice, Lugo, Vignola e Zagonara NascitaBarbiano, ? MorteBologna, 27 settembre 1399 DinastiaDa Barbiano PadreAlidosio da Barbiano Madre? Consorte? FigliConselice ReligioneCattolicesimo Giovanni da BarbianoNascitaBarbiano, ? MorteBologna, 27 settembre 1399 Cause della morteDecapitazione Luogo di sepolturaCattedrale di San Pietro, Bologna Dati militariForza armataMercenari GradoCondottiero Gue...

 

Welcome! Hi Solemn Penance! I noticed your contributions and wanted to welcome you to the Wikipedia community. I hope you like it here and decide to stay. As you get started, you may find this short tutorial helpful: Learn more about editing Alternatively, the contributing to Wikipedia page covers the same topics. If you have any questions, we have a friendly space where experienced editors can help you here: Get help at the Teahouse If you are not sure where to help out, you can find a task ...

 

  هذه المقالة عن من الناحية العامة. لمعانٍ أخرى، طالع ارتفاع (توضيح). الارتفاع أو العلو أو الرُّهَاء[1] هي كلمة تستخدم في سياقات الطيران والجغرافيا والهندسة الرياضية والرياضة وغيرها.[2][3][4] الارتفاع هو مقياس للمسافة العمودية (من الأسفل إلى الأعلى) بين نق�...

Book by John Stuart Mill For other uses, see Principles of Political Economy (disambiguation). Principles of Political Economy Cover first edition, 1848AuthorJohn Stuart MillCountryUnited KingdomLanguageEnglishSubjectPolitical philosophyGenreNonfictionPublisherJohn W. ParkerPublication date1848Media typePrintPages450TextPrinciples of Political Economy at Wikisource Principles of Political Economy (1848) by John Stuart Mill was one of the most important economics or political economy text...

 

Single-engine, low-wing tandem-seat turboprop military training aircraft For the similarly named World War II-era aircraft, see North American T-6 Texan. T-6 Texan II A USAF T-6A Texan II flying from Randolph Air Force Base. Role Trainer aircraftType of aircraft National origin United States Manufacturer Textron Aviation First flight 15 July 1998 [1] Introduction 2001 Status In service Primary users United States Air ForceUnited States Navy Royal Canadian Air Force Hellenic Air F...

 

Illegal method for gain from release of prisoners This article is about the criminal practice. For other uses, see Ransom (disambiguation). This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Ransom – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (January 2010) (Learn how and when to remove this message) The Ranso...

Pour les articles homonymes, voir Laque (homonymie). Boîte laquée en laque sculptée avec motif d'enfants, c. 1700-1800, dynastie Qing. Musée d'art asiatique de San Francisco (B60M406). Par extension, de nombreuses peintures brillantes et lisses sont qualifiées de laques (ici, représentation de la ville de Suzdal, sur un couvercle de coffret russe). La laque est une résine de divers arbustes de la famille des Anacardiacées. Celle-ci forme en « séchant » un revêtement sol...

 

Vidouzecomune Vidouze – Veduta LocalizzazioneStato Francia RegioneOccitania Dipartimento Alti Pirenei ArrondissementTarbes CantoneVal d'Adour-Rustan-Madiranais TerritorioCoordinate43°27′N 0°03′W43°27′N, 0°03′W (Vidouze) Altitudine188 - 322 m s.l.m. Superficie16,07 km² Abitanti242[1] (2014) Densità15,06 ab./km² Altre informazioniCod. postale65700 Fuso orarioUTC+1 Codice INSEE65462 CartografiaVidouze Modifica dati su Wikidata · Manuale Vi...

 

Flower-class corvette For other ships with the same name, see HMS Arbutus and HMNZS Arbutus (K403). HMS Arbutus History United Kingdom NameHMS Arbutus NamesakeArbutus BuilderBlyth Shipbuilding & Drydock Co. Ltd Laid down30 November 1939 Launched5 June 1940 Commissioned12 October 1940 IdentificationPennant number: K86 FateTorpedoed and sunk by U-136, 5 February 1942 General characteristics [1][2] Class and typeFlower-class corvette Displacement925 long tons (940 t) Len...

Philosophical concept concerning reason and agreement, pioneered by Apel and Habermas This article needs additional citations for verification. Please help improve this article by adding citations to reliable sources. Unsourced material may be challenged and removed.Find sources: Communicative rationality – news · newspapers · books · scholar · JSTOR (March 2019) (Learn how and when to remove this message) Jürgen Habermas Communicative rationality or ...

 

While Serbia is primarily a religious country and approximately 85% of Serbs are Serbian Orthodox, superstition in Serbia continues to have an effect on its culture in mostly rural parts of the country, where the older generation resides. Serbia was a Pagan country before the 9th century, which is when superstitious belief was formed.[1][2] After the ending of the Cold War and the subsequent end of the communist rule in Serbia, religion flourished again, and with it, supersti...