Matlab图像处理学习笔记(六):基于sift特征点的人民币识别

本文记录如何利用sift特征点进行人民币的识别。本文给出的matlab源码识别了1元与100元人民币的面额,相同思路,可以对各种币值的人民币进行面额、正反面的识别。但由于本程序采用串行,模板数的增多会导致运行时间线性增长,具体应用时你可以采取并行的方法加以优化,本文只给出思路。

本文的sift特征提取源码采用的是David G. Lowe(sift提出者)提供的闭源程序。

本文涉及到知识点如下:

1、sift特征点提取。

2、基于欧式距离的特征点匹配。(作者加上了最近距离与次近距离的比例来进一步筛选)

我在查阅sift的资料时,参阅了这篇博文:

本文源码的压缩包我已传至 我的博客资源,链接点击打开链接

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关于sift特征点的简要说明:

和 orientation 的描述子得到特征并进行图像特征点匹配,,获得了良好效果,

该算法流程如下:

1、读取所有模板,并将其存放在一个cell里。

2、读取第一个模板。

3、读取场景,并按不同比例进行缩放,缩放比例从小到大。

4、如果再继续增大图像,匹配点无明显变化,则取上一次匹配得到的匹配点数作为最终的匹配点数目。

5、如果最终的匹配点数目,大于模板关键点数目的十分之一,则认为已寻得匹配,跳出所有for循环,否则,读取下一个模板,重复上述过程。

本算法主要源代码(myapp.m)如下:

%function:%基于sift特征点的人民币识别%注意:%由于matlab没有自带sift特征提取,sift特征提取调用了该算法作者提供的底层调用。%matlab新版已集成surf特征提取,surf特征是基于sift改进的,提高了速度,但个人感觉性能有所下降。(后续有可能给出测试)%referrence:%David G. Lowe,Distinctive Image Features from Scale-Invariant Keypoints%date:2015-1-13%author:chenyanan%转载请注明出处:%清空变量,读取图像clear;close allfprintf('/******************************\n**It''s writed by chenyn2014.\n******************************/\n');%读取object1(模板1)object1= imread('images/object1.jpg');object1=rgb2gray(object1);%读取object100(模板2)object100= imread('images/object100.jpg');object100=rgb2gray(object100);%读取场景(你可以自行更换场景图片进行测试)scene= imread('images/scene100.jpg');scene=rgb2gray(scene);%将所有的模板放在一个元胞数组中object_cell={object1,object100};%与所有模板做匹配(模板遍历)for i=1:2fprintf('\nobjec[ %d]\n\n',i);%提取第i个模板imwrite(object_cell{i},'tmp_images/obj_tmp.jpg');match_last=1;%从小到大缩放场景图像,找到匹配数比较适合的缩放级别(缩放遍历)for scale=0.1:0.1:0.5fprintf('\nscale[ %f]\n\n',scale);scene_tmp = imresize(scene, scale);imwrite(scene_tmp,'tmp_images/sce_tmp.jpg');%匹配[match_now,keypoint1,keypoint2]=match('tmp_images/sce_tmp.jpg','tmp_images/obj_tmp.jpg');%如果没有找到关键点,继续增大场景图像if(match_now==0)match_now=1;continue;end%如果本次增大场景图像后,本次寻得的关键点与上次比变化不大,%则认为上次寻找的关键点数为最终寻找到的关键点数,跳出缩放遍历if(match_now/match_last<1.2&&scale>=0.2)match_num=match_last;break;endmatch_last=match_now;end%如果寻得的匹配点数大于模板关键点数的十分之一,则认为已寻得匹配,跳出模板遍历if(match_num>0.1*keypoint2)%打印识别结果fprintf('\nFound objec at objec[ %d]\n',i);break;endend运行效果如下(只给出部分输出图片):

程序运行时的输出如下:

>> myapp/********************************It's writed by chenyn2014.******************************/objec[ 1]scale[ 0.100000]Finding keypoints… 543 keypoints found. Finding keypoints… 287 keypoints found. Found 7 matches.scale[ 0.200000]Finding keypoints… 1348 keypoints found. Finding keypoints… 287 keypoints found. Found 12 matches.scale[ 0.300000]Finding keypoints… 1898 keypoints found. Finding keypoints… 287 keypoints found. Found 16 matches.scale[ 0.400000]Finding keypoints… 2270 keypoints found. Finding keypoints… 287 keypoints found. Found 17 matches.objec[ 2]scale[ 0.100000]Finding keypoints… 543 keypoints found. Finding keypoints… 363 keypoints found. Found 18 matches.scale[ 0.200000]Finding keypoints… 1348 keypoints found. Finding keypoints… 363 keypoints found. Found 51 matches.scale[ 0.300000]Finding keypoints… 1898 keypoints found. Finding keypoints… 363 keypoints found. Found 43 matches.Found objec at objec[ 2]其中,最后一行为识别结果,表示与模板2匹配,结果正确。

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旁观者的姓名永远爬不到比赛的计分板上。

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