c++ - 使用 OpenCV 2.4.10 的简要实现

Question

有人知道使用 OpenCV 2.4 实现 BRIEF 的链接吗？问候。

PS:我知道在 SO 上通常不欢迎这样的问题，因为主要关注的是你做了什么工作。但是有一个类似的 question非常受欢迎。

该问题的一个答案提出了 SIFT 的通用方式，可以扩展到 BRIEF。这是我稍微修改过的代码。

#include <opencv2/nonfree/nonfree.hpp> 
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>

//using namespace std;
using namespace cv;

int main(int argc, char *argv[])
{        
  Mat image = imread("load02.jpg", CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
  cv::initModule_nonfree();
  // Create smart pointer for SIFT feature detector.
  Ptr<FeatureDetector> featureDetector = FeatureDetector::create("HARRIS"); // "BRIEF was initially written. Changed after answer."
  vector<KeyPoint> keypoints;

  // Detect the keypoints
  featureDetector->detect(image, keypoints); // NOTE: featureDetector is a pointer hence the '->'.

  //Similarly, we create a smart pointer to the SIFT extractor.
  Ptr<DescriptorExtractor> featureExtractor = DescriptorExtractor::create("BRIEF");

  // Compute the 128 dimension SIFT descriptor at each keypoint.
  // Each row in "descriptors" correspond to the SIFT descriptor for each keypoint
  Mat descriptors;
  featureExtractor->compute(image, keypoints, descriptors);

  // If you would like to draw the detected keypoint just to check
  Mat outputImage;
  Scalar keypointColor = Scalar(255, 0, 0);     // Blue keypoints.
  drawKeypoints(image, keypoints, outputImage, keypointColor, DrawMatchesFlags::DEFAULT);

  namedWindow("Output");
  imshow("Output", outputImage);

  char c = ' ';
  while ((c = waitKey(0)) != 'q');  // Keep window there until user presses 'q' to quit.

  return 0;

}

此代码的问题在于它会给出错误:Project2.exe 中 0x00007FFB84698B9C 处的第一次机会异常:Microsoft C++ 异常:cv::Exception at memory location 0x00000071F4FBF8E0。

错误导致函数执行中断。一个标记表示执行将在 namedWindow("Output"); 行恢复。

有人可以帮助解决这个问题，或者建议一个新的代码吗？谢谢。

编辑:终端现在显示错误:断言失败(!outImage.empty())在 cv::drawKeypoints，文件 ..\..\..\..opencv\modules\features2d\src\draw.cpp，第 115 行。代码将继续的下一条语句保持不变，因为 drawKepoints 就在它之前被调用。

Answer 1

在 OpenCV 中，BRIEF 是一个DescriptorExtractor，而不是一个FeatureDetector。根据FeatureDetector::create , 此工厂方法不支持 "BRIEF" 算法。换句话说，FeatureDetector::create("BRIEF") 返回一个空指针，您的程序就会崩溃。

特征匹配的一般步骤是:

1. 在图像中找到一些有趣的(特征)点:FeatureDetector
2. 找到一种方法来描述这些点:DescriptorExtractor
3. 尝试匹配两个图像中的描述符(特征向量):DescriptorMatcher

BRIEF 是一个只针对第 2 步的算法。您可以在第 2 步中使用一些其他方法，HARRIS，ORB，... 1 并使用 BRIEF 将结果传递给步骤 2。此外，SIFT 可用于步骤 1 和步骤 2，因为该算法为这两个步骤提供了方法。

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这是一个在 OpenCV 中使用 BRIEF 的简单示例。第一步，找到图像中看起来有趣的点(关键点):

vector<KeyPoint> DetectKeyPoints(const Mat &image) 
{
    auto featureDetector = FeatureDetector::create("HARRIS");
    vector<KeyPoint> keyPoints;
    featureDetector->detect(image, keyPoints);
    return keyPoints;
}

您可以尝试任何 FeatureDetector algorithm而不是 "HARRIS"。下一步，从关键点计算描述符:

Mat ComputeDescriptors(const Mat &image, vector<KeyPoint> &keyPoints)
{
    auto featureExtractor = DescriptorExtractor::create("BRIEF");
    Mat descriptors;
    featureExtractor->compute(image, keyPoints, descriptors);
    return descriptors;
}

您可以使用 algorithm也不同于 "BRIEF"。你可以看到 DescriptorExtractor 中的算法与 FeatureDetector 中的算法不同。最后一步，匹配两个描述符:

vector<DMatch> MatchTwoImage(const Mat &descriptor1, const Mat &descriptor2)
{
    auto matcher = DescriptorMatcher::create("BruteForce");
    vector<DMatch> matches;
    matcher->match(descriptor1, descriptor2, matches);
    return matches;
}

同样，你可以尝试不同的matching algorithm除了 "BruteForce"。最后回到主程序，您可以从这些函数构建应用程序:

auto img1 = cv::imread("image1.jpg");
auto img2 = cv::imread("image2.jpg");

auto keyPoints1 = DetectKeyPoints(img1);
auto keyPoints2 = DetectKeyPoints(img2);

auto descriptor1 = ComputeDescriptors(img1, keyPoints1);
auto descriptor2 = ComputeDescriptors(img2, keyPoints2);

auto matches = MatchTwoImage(descriptor1, descriptor2);

并使用matches vector 来完成您的应用程序。如果想查看结果，OpenCV还提供了functions在图像中绘制步骤 1 和 3 的结果。比如最后一步绘制火柴:

Mat result;
drawMatches(img1, keyPoints1, img2, keyPoints2, matches, result);
imshow("result", result);
waitKey(0);