一組角點(diǎn)檢測模板和原理說明

1、HYPERLINK /rocky69/article/details/7244287一組角點(diǎn)檢測模板和原理說明 源程序和說明文檔下載地址：HYPERLINK /EasyAnalysis/demo/EasyAnalysis/demo/角點(diǎn)檢測.rar一組角點(diǎn)檢測的模板 說明：通過EasyAnalysis庫中的CBmp讀出包含多個(gè)矩形和組合矩形的圖像數(shù)據(jù)，CBmp所讀出的圖像矩陣與行的排列順序與屏幕顯示順序相反，即圖像在屏幕上顯示的第一行為使用CBmp讀出的圖像矩陣的最後一行。像素值255代表最大亮度，即白色，值0代表最小亮度，即黑色。一角點(diǎn)的定義：1 外角：形如下面形式像素點(diǎn)的集合：I255，2

2、55255， 0II255，2550，255III 0，255255，255IV255，0255，2552 內(nèi)角形如下面形式像素點(diǎn)的集合：I0， 00，255II0， 0255， 0III255， 00， 0IV0，2550， 03 角點(diǎn)內(nèi)角和外角統(tǒng)稱角點(diǎn)二原理：利用角點(diǎn)間像素的梯度信息建立模板實(shí)現(xiàn)角點(diǎn)的識(shí)別。對(duì)外角（I）擴(kuò)充一行一列，得到255，255，255255， 0， 0255， 0， 0可以看出該角點(diǎn)即屬於矩形孔的上邊界點(diǎn)，又屬於孔的左邊界點(diǎn)，由此可以首先確定角點(diǎn)檢測模板中用於檢查垂直左邊界和水平上邊界的值，即： 0，1， 0 1，0，-1 0，-1，0通過對(duì)圖像應(yīng)用該模板可以檢測出

3、圖像中孔的左邊界和上邊界，由於使用CBmp讀出的圖像像素矩陣上下行反序，因此該檢測模板變?yōu)?0，-1， 0 1， 0，-1 0， 1， 0 上面提過，角點(diǎn)既屬於垂直邊界又屬於水平邊界，同時(shí)還有一個(gè)重要的信息，就是在該點(diǎn)45,135,225,315度角的方向應(yīng)存在較大梯度。以315度，即外角點(diǎn)（I）為例，為了利用該梯度信息，我們對(duì)模板作如下修改 1，1， 0 1，0，-1 0，-1，-1在（0,0）和(2,2)位置添加的1和-1可以捕捉到從左上向右下方向上的梯度信息，將該模板上下反轉(zhuǎn)得到程序中應(yīng)用的模板0，-1， -1 1， 0， -1 1， 1， 0對(duì)於外角（I）利用該模板對(duì)原始圖像進(jìn)行卷積，

4、由於垂直邊界上不是角點(diǎn)的像素最多存在水平梯度和315度角的梯度，水平邊界不是角點(diǎn)的像素最多存在垂直和315度角的梯度，而角點(diǎn)位置則三個(gè)方向梯度值都存在，因此如果模板中心元素為角點(diǎn)，那麼卷積後改位置的值應(yīng)該顯著大於不是角點(diǎn)的元素的卷積值。為了避免卷積後模板中心元素的值大於255，又能夠保留區(qū)分角點(diǎn)和其他點(diǎn)的信息，將模板乘以系數(shù)1/3（因?yàn)樵撃０鍖?duì)只包含矩形和組合矩形的二值圖像最大值=255*3=765），得到檢測135度方向上角點(diǎn)的模板如下：1/3， 1/3，01/3， 0，-1/30，-1/3，-1/3程序中用到的模板0，-1/3， -1/3 1/3， 0， -1/3 1/3，1/3， 0 如

5、果使用上面模板卷積得到的結(jié)果顯著大於其它結(jié)果，則認(rèn)為該點(diǎn)為角點(diǎn)。程序運(yùn)行結(jié)果（為了直觀將角點(diǎn)處周圍6*6共36個(gè)像素標(biāo)為紅色） 將上面得到的模板逆時(shí)針翻轉(zhuǎn)270度得到45度方向上的角點(diǎn)檢測模板：1/3， 1/3，01/3， 0，-1/30，-1/3，-1/3 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)180度得到135度方向上角點(diǎn)檢測模板0，-1/3，-1/31/3， 0，-1/31/3，1/3， 0逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90度得到225度方向上角點(diǎn)檢測模板-1/3，-1/3，0-1/3， 0，1/30， 1/3，1/3 根據(jù)上面模板對(duì)角點(diǎn)進(jìn)行檢測，得到如下結(jié)果（外角點(diǎn)用6*6藍(lán)色像素矩陣標(biāo)注，內(nèi)角點(diǎn)用6*6紅色矩陣標(biāo)注）三 內(nèi)角和外角的識(shí)別觀察外角點(diǎn)(I)(II)(III)(IV)和內(nèi)角點(diǎn)(I)(II)(III)(IV)可以看出，檢測外角的模板同樣對(duì)該方向上的內(nèi)角有效，唯一區(qū)別內(nèi)角與外角的標(biāo)志在於模板中心像素是白色還是黑色，顯然如果是黑色則該點(diǎn)位外角點(diǎn)（I），否則為內(nèi)角點(diǎn)（I）。因此，可以通過這一特點(diǎn)區(qū)分內(nèi)角與外角。根據(jù)該思路