图像处理 - 将曲线从一个图像匹配到另一个图像

Question

我正在做类似这个问题的事情: 将曲线图案匹配到图像的边缘

基本上,我在两个图像中有相同的曲线,但两者之间有一些仿射变换.这是两个图像的示例:

此搜索

镜像2

因此,为了进入Image2,您可以对Image1应用一些平移,旋转,缩放等.

有谁知道如何解决这个转变？

相位相关不起作用,因为它不仅仅是翻译.光流不起作用,因为没有足够的细节来解决平移,旋转,缩放(它几乎是二进制图像).我不确定Hough Transforms是否会给我很好的数据.

Answer 1

我认为某种关键点匹配算法（例如 sift 或 surf）也适用于此类数据。基本思想是在每个图像中找到有限数量的“有趣”关键点，然后将这些关键点配对。

以下是使用在线 ASIFT 演示对图像的快速测试： http://demo.ipol.im/demo/my_affine_sift/result ?key=BF9F4E4E006AB5168497709836C39C74#

它可能更适合正常的灰度图像，但它似乎适用于此数据。看起来这些线连接了两条曲线周围大致相同的点；将所有这些对插入OpenCv 中的FindHomography函数之类的东西中，小的差异应该会自行平衡，并且您会得到两个图像之间的仿射变换矩阵。

对于您的特定数据，您也许能够想出更好的关键点描述符；也许可以检测线端、线交叉和尖角。

或者这样怎么样：这需要更多的工作，但是如果您可以将路径矢量化为贝塞尔曲线或 B 样条曲线，则可以从样条曲线描述符中获取一些自然关键点。
我不知道任何矢量化库，但Inkscape有一个基本的实现，您可以用它来测试该方法。一旦您拥有一小组描述符而不是大型 2d 位图，您只需根据 FindHomography 在两个图像之间匹配这些描述符。

回复评论：

兴趣点只是具有某些属性的小区域。所以这些区域的中心可能是黑色或白色；该算法并不专门寻找白色像素或大尺寸形状（例如曲线）。重要的是，这些线连接了两条曲线上大致相同的点，至少乍一看是这样。