是否有任何快速算法来计算两个图像中最相似的矩形区域?

信息处理 图像处理 物体识别
2022-02-06 12:33:19

我正在研究模式识别问题,以在两个给定图像中找到两个最相似的矩形区域。具体来说,我有两个相同大小的 2D(灰色)图像中的任意矩形区域表示,其中和高度为的矩形的左上像素,\ , 我们有IAIBIRI(x0,y0,w,h)(x0,y0)whi[0,w1]andj[0,h1],RI(x0,y0,w,h)[i,j]=I[x0+i,y0+j]

我的问题是找到两个相同大小的矩形区域,每个图像中都有一个,(比如说它们是 ) 使得它们在这两个矩形区域的均方误差方面最相似。请注意,可能有RIA(x0A,y0A,w,h)RIB(x0B,y0B,w,h)(x0A,y0A)(x0B,y0B)

理想情况下,我想为所有可能的组合回答这个问题。对,计算成本也非常高到目前为止,我采用积分图像技术。但是,它仍然需要移动图像像素。我想知道是否有更好的技术。任何人都可以帮忙吗?w,hwh

2个回答

如前所述,您不能做太多事情来加快任何两个选定补丁之间的比较。为了加快进程,您需要关注的是如何减少您需要比较的补丁对的数量

如果计算过程和我想象的一样昂贵,除了已经提到的图像金字塔,我可能还有另一个建议。

提取局部特征并进行特征匹配这是通常识别相似图像的方法,但它适用于在整个图像中查找对象,这意味着它还应该匹配较小的局部相似块中的特征。

这些人:Sivic、Zisserman:视频 Google:视频中对象匹配的文本检索方法对空间一致性有很好的了解简而言之,他们确保匹配组具有相当相似的几何布局。他们使用了一个相当宽松的标准,但提出了一种放松和加强标准的方法。您确实必须在特征描述符之间进行直接的蛮力匹配,但这似乎仍然比直接计算补丁之间的相似性要少得多。

这样,您将有望获得匹配的集群。然后,您可以将搜索限制为仅包含特定最少匹配数的补丁。在我看来,这些补丁最相似的概率要高得多。这有点复杂,但我认为值得一试。

恐怕,但问题只能通过蛮力解决(计算所有 x0、y0、W、H 的相关性)。因此,快速进行计算非常重要。也有经典文章 - JP Lewis “Fast Normalized Cross-Correlation” 搜索对这篇文章的引用。

[编辑] 您可以通过使用一些多分辨率技术(图像金字塔)来实现额外的加速,但这取决于图像的性质。