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ORB算法原理解讀【Open CV視頻教程】

更新時間:2021年07月30日15時42分 來源:傳智教育 瀏覽次數(shù):

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1. ORB算法原理

SIFT和SURF算法是受專利保護的，在使用他們時我們是要付費的，但是ORB(Oriented Fast and Rotated Brief)不需要，它可以用來對圖像中的關(guān)鍵點快速創(chuàng)建特征向量，并用這些特征向量來識別圖像中的對象。


2. ORB算法流程

ORB算法結(jié)合了Fast和Brief算法，提出了構(gòu)造金字塔，為Fast特征點添加了方向，從而使得關(guān)鍵點具有了尺度不變性和旋轉(zhuǎn)不變性。具體流程描述如下：

構(gòu)造尺度金字塔，金字塔共有n層，與SIFT不同的是，每一層僅有一幅圖像。第s層的尺度為：

ORB算法01

$$\sigma_0$$是初始尺度，默認為1.2，原圖在第0層。

ORB算法02

第s層圖像的大?。?br />
ORB算法03

在不同的尺度上利用Fast算法檢測特征點，采用Harris角點響應函數(shù)，根據(jù)角點的響應值排序，選取前N個特征點，作為本尺度的特征點。

計算特征點的主方向，計算以特征點為圓心半徑為r的圓形鄰域內(nèi)的灰度質(zhì)心位置，將從特征點位置到質(zhì)心位置的方向做特征點的主方向。

計算方法如下:

ORB算法04

質(zhì)心位置：

ORB算法05

主方向：
ORB算法06

為了解決旋轉(zhuǎn)不變性，將特征點的鄰域旋轉(zhuǎn)到主方向上利用Brief算法構(gòu)建特征描述符，至此就得到了ORB的特征描述向量。

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