ransac算法

【RANSAC算法基本原理+代码实现】 RANSAC算法是一种处理数据时能有效过滤掉异常值的不确定性算法,其主要原理基于数据可以被分为“内点”和“外点”。“内点”是指那些符合模型的数据,而“外点”则是不符合模型的数据。RANSAC算法假设,即便数据中混入了少量的“内点”,仍能通过特定程序估计出符合这些“内点”...【RANSACy优化特征点匹配】 在处理特征点匹配时,即使使用了描述子距离作为约束,仍可能出现误匹配问题。通过单纯提高阈值来剔除错误匹配,虽然能提升精度,但也会减少正确匹配的数量。为解决这个问题,RANSAC算法提供了有效的解决方案。RANSAC,即随机抽样一致算法,假设数据背后存在某种规律。在特征点匹...

RANSAC算法基本原理+代码实现

RANSAC算法是一种处理数据时能有效过滤掉异常值的不确定性算法,其主要原理基于数据可以被分为“内点”和“外点”。
“内点”是指那些符合模型的数据,而“外点”则是不符合模型的数据。RANSAC算法假设,即便数据中混入了少量的“内点”,仍能通过特定程序估计出符合这些“内点”的模型。
整个过程分为几个步骤:
1. 随机选择足够计算模型参数的最少点数。
2. 计算模型参数。
3. 将所有数据带入模型,计算内点数量(即数据点与模型的距离小于内点阈值)。
4. 依据内点数量,维护最佳模型(对直线来说即是最优的斜率和截距),并更新内点数量的最大值。
5. 重复步骤1至4,直到达到收敛条件(内点数量达到预设值)或达到指定迭代次数。
迭代次数的推导与数据中“内点”的比例、选取的点数以及用户设定的概率相关。
此外,算法中还需要计算点到直线(平面)的距离。这通常通过计算点与直线(平面)之间的垂直距离来完成。
代码实现部分则需要编程语言的支持,具体实现细节可能涉及随机点选择、模型参数计算、距离计算以及迭代逻辑。实现的代码通常会包含上述算法步骤的编程表达,以自动化执行RANSAC算法。
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RANSACy优化特征点匹配

在处理特征点匹配时,即使使用了描述子距离作为约束,仍可能出现误匹配问题。通过单纯提高阈值来剔除错误匹配,虽然能提升精度,但也会减少正确匹配的数量。为解决这个问题,RANSAC算法提供了有效的解决方案。

RANSAC,即随机抽样一致算法,假设数据背后存在某种规律。在特征点匹配中,它利用单应矩阵的变换规律,通过随机选取并验证匹配对来寻找最佳匹配。RANSAC算法的步骤如下:



  1. 随机选取4对特征点,计算出单应矩阵。

  2. 将第一帧特征点通过单应矩阵在第二帧中重投影,对比实际坐标与匹配坐标,距离小于阈值的视为正确匹配。

  3. 重复步骤1和2,比较各次循环的正确匹配数量,选取匹配对最多的一次作为最终结果,剔除错误匹配,输出正确匹配对。

CV::findHomography函数是Matlab库中用于计算单应矩阵的工具,它同时能筛选出满足单应矩阵条件的特征点对,优化匹配过程。函数接收输入为两个图像的特征点坐标,以及多个参数,如最大迭代次数和置信区间。通过比较输出的掩码矩阵(非零元素表示满足条件的点),可以进一步筛选出有效的匹配对。

为了直观展示RANSAC优化特征点匹配的实践,一个示例程序通过ORB特征点匹配,首先使用最小汉明距离初步筛选,然后应用findHomography函数(选择RANSAC方法),筛选出高质量的匹配,并最终绘制优化后的匹配结果。这个过程强调了RANSAC算法在提高匹配精度方面的关键作用。

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03-用RANSAC(随机抽样一致性)算法匹配图像

在图像匹配任务中,RANSAC算法被用来提高匹配的可靠性。当使用两个相机拍摄同一场景时,同一元素在不同视角下会被捕捉。前面讨论了特征点匹配并强调了极线约束在匹配可靠度中的作用。本节聚焦如何结合已知的极线约束,通过RANSAC算法计算基础矩阵并匹配图像特征。实现这一过程的关键是创建一个类,封装了鲁棒匹配的各个步骤。这个类需要指定特征检测器和描述子。其核心方法`match`返回匹配项、关键点和基础矩阵。匹配步骤包括特征点检测、描述子计算、特征匹配和基于基础矩阵的过滤。在匹配过程中,特征点的描述子被用于比较,以提...
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什么是ransac算法?

RANSAC算法,即RANdom SAmple Consensus,是一种处理包含异常数据集的有效算法。其主要功能是通过随机抽样,估计数学模型的参数,从而识别出有效样本数据。RANSAC算法建立在以下假设上:样本数据集中含有正确的数据(inliers)和异常数据(outliers),即存在噪声干扰。同时,给定一组正确数据,理论上应能找到符合这些数据的模型参数。具体而言,RANSAC算法通过以下步骤执行:首先随机选择样本数据的子集,尝试建立模型。接着,计算剩余数据点与模型之间的误差,若误差在设定的阈值范围内,...
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