15、利用进化计算进行图像特征的精确建模

利用进化计算进行图像特征的精确建模

在计算机视觉和摄影测量领域，精确提取图像中的特征（如角点和反光目标）至关重要。这些特征的精确位置对于相机校准、图像匹配、极线几何等高级任务具有重要意义。本文将介绍基于进化计算的图像特征精确建模方法，包括角点特征的建模和反光目标的建模。

1. 角点特征建模的必要性

在数字图像中，准确估计角点和反光目标的精确位置是一个复杂的问题。这是因为角点的提取受到多种因素的影响，如相机相对于物体的姿态、位置和方向，相机的内部定向，光照的波动以及相机光学系统等。大多数灰度角点检测器假设角点是尖锐的且具有直的陡峭边缘，但在实际情况中，由于图像采集系统的带宽限制，角点的位置检测需要更细致的处理。

2. 角点特征的主要特性

为了对复杂角点进行建模，需要考虑其形态、几何和物理特性。这些特性可以分为以下三类：
- 形态特征 ：与描述角点一般外部特征的定性方面（纹理、颜色、形状）相关。
- 几何特征 ：描述与构成角点的边缘相关的形状的一般方面，能够描述角点相对于给定坐标系的位置。
- 物理特征 ：与数字系统（传感器、相机镜头）在对3D场景进行采样时产生的物理特性相关。

2.1 角点形态

角点的形态特性根据定义角点的边缘的形状和数量进行分类，常见的角点类型包括：
- L - 角点 ：由两条直线边缘在一个点相交形成，产生两个灰度区域。
- T - 角点 ：一条边缘与另外两条边