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特徴の検出と抽出
局所特徴とその記述子は、多くのコンピューター ビジョン アルゴリズムにおける基本ブロックとなります。用途としては、イメージのレジストレーション、オブジェクトの検出と分類、追跡、動き推定、コンテンツ ベースの画像検索 (CBIR) などがあります。これらのアルゴリズムでは、スケール変更、回転およびオクルージョンなどの処理を改善するために局所特徴が使用されます。Computer Vision Toolbox™ のアルゴリズムには、FAST、Harris、Shi & Tomasi などのコーナー検出器や、SIFT、SURF、KAZE、および MSER のブロブ検出器などがあります。ツールボックスには SIFT、SURF、FREAK、BRISK、LBP、ORB、HOG の各記述子が含まれています。これらの検出器や記述子はアプリケーションのニーズに応じて組み合わせることができます。
関数
特徴の検出
detectBRISKFeatures | BRISK 特徴の検出 |
detectFASTFeatures | FAST アルゴリズムを使用したコーナーの検出 |
detectHarrisFeatures | Harris–Stephens アルゴリズムを使用したコーナーの検出 |
detectKAZEFeatures | KAZE 特徴の検出 |
detectMinEigenFeatures | 最小固有値アルゴリズムを使用したコーナーの検出 |
detectMSERFeatures | MSER 特徴の検出 |
detectORBFeatures | ORB キーポイントの検出 |
detectSIFTFeatures | Scale Invariant Feature Transform (SIFT) 特徴の検出 (R2021b 以降) |
detectSURFFeatures | SURF 特徴の検出 |
特徴の抽出
extractFeatures | 関心点記述子の抽出 |
extractLBPFeatures | ローカル バイナリ パターン (LBP) 特徴の抽出 |
extractHOGFeatures | 勾配方向ヒストグラム (HOG) 特徴を抽出 |
特徴のマッチング
matchFeatures | マッチする特徴の検出 |
matchFeaturesInRadius | Find matching features within specified radius (R2021a 以降) |
画像検索
imwarp | イメージへの幾何学的変換の適用 |
estgeotform2d | Estimate 2-D geometric transformation from matching point pairs (R2022b 以降) |
estgeotform3d | Estimate 3-D geometric transformation from matching point pairs (R2022b 以降) |
vision.AlphaBlender | イメージの結合、イメージのオーバーレイ、または選択したピクセルの強調表示 |
vision.BlockMatcher | イメージ間またはビデオ フレーム間の動きの推定 |
vision.LocalMaximaFinder | (削除予定) 行列の局所的最大値の検出 |
vision.TemplateMatcher | イメージ内でのテンプレートの検出 |
可視化と表示
insertMarker | イメージまたはビデオにマーカーを挿入 |
insertShape | イメージまたはビデオへの形状の挿入 |
showMatchedFeatures | 対応する特徴点を表示 |
showShape | Display shapes on image, video, or point cloud (R2020b 以降) |
insertObjectAnnotation | トゥルーカラー イメージ、グレースケール イメージ、またはビデオへの注釈付け |
insertObjectKeypoints | Insert object keypoints in image (R2023b 以降) |
insertText | イメージまたはビデオへのテキストの挿入 |
imshow | イメージの表示 |
imshowpair | イメージ間の差の比較 |
vision.GammaCorrector | (To be removed) Apply or remove gamma correction from images or video streams |
vision.ChromaResampler | Downsample or upsample chrominance components of images |
特徴の保存
binaryFeatures | Object for storing binary feature vectors |
BRISKPoints | Object for storing BRISK interest points |
cornerPoints | コーナー ポイントを格納するオブジェクト |
KAZEPoints | Object for storing KAZE interest points |
MSERRegions | MSER 領域を格納するオブジェクト |
ORBPoints | Object for storing ORB keypoints |
SIFTPoints | Object for storing SIFT interest points (R2021b 以降) |
SURFPoints | SURF 関心点を格納するオブジェクト |
オブジェクトの変換
rigidtform2d | 2 次元剛体幾何学的変換 (R2022b 以降) |
simtform2d | 2-D similarity geometric transformation (R2022b 以降) |
affinetform2d | 2 次元アフィン幾何学的変換 (R2022b 以降) |
projtform2d | 2 次元射影幾何学的変換 (R2022b 以降) |
rigidtform3d | 3 次元剛体幾何学的変換 (R2022b 以降) |
simtform3d | 3-D similarity geometric transformation (R2022b 以降) |
画像の検索
認識データベースの作成
bagOfFeatures | bag of visual words オブジェクト |
invertedImageIndex | Search index that maps visual words to images |
画像の検索
retrieveImages | イメージ セットでの類似イメージの検索 |
imageDatastore | イメージ データのデータストア |
evaluateImageRetrieval | Evaluate image search results |
トピック
- 局所特徴の検出と抽出
局所特徴の検出と抽出の利点と用途の学習。
- 特徴点のタイプ
いくつかの種類の特徴の点オブジェクトを返したり受け入れたりする関数の選択。
- 座標系
ピクセル インデックス、空間座標、および 3 次元座標系の指定。
- 形状とラインの描画
描画する形状のタイプを指定する場合、そのイメージ上の位置も指定しなければなりません。
- bag of visual words を用いた画像検索
コンテンツ ベースの画像検索 (CBIR) システムを使用して、クエリ イメージと似ているイメージ コレクションからイメージを検索します。
注目の例
カスタマイズした bag of features を使用した画像検索
この例では、カスタマイズされた bag of features ワークフローを使用してコンテンツ ベースの画像検索 (Content Based Image Retrieval: CBIR) システムを作成する方法を説明します。
パターン マッチング
この例では、2 次元の正規化された相互相関を使用してパターン マッチングとターゲット追跡を行う方法を説明します。ここでは事前定義あるいはユーザー指定されたターゲットと、追跡する類似ターゲットの数を使用して追跡を行います。正規化された相互相関プロットには、設定されたしきい値を値が超えるとターゲットが特定されることが示されます。
自動特徴マッチングを使用したイメージの回転とスケールの検出
この例では、イメージのペアの間に見られる幾何学的変換を自動的に判定する方法を説明します。あるイメージをもう 1 つのイメージと比べて回転とスケールによる歪みが見られる場合に、detectSURFFeatures
および estgeotform2d
を使用して回転角度と倍率を求めます。その後、歪んだイメージを変換して元のイメージを復元することができます。
特徴点のマッチングを使用した映像安定化
この例では、不安定なプラットフォームから撮影されたビデオを安定化する方法を説明します。映像安定化の 1 つの方法は、イメージ内の際立った特徴を追跡し、これをアンカー ポイントとして、それに対するすべての摂動を取り除くことです。ただし、この手続きは、最初のビデオ フレームのどこに際立った特徴があるかについての知識を用いてブートストラップしなければなりません。この例では、そのような "事前" 知識がなくても有効な、映像安定化の方法について説明します。この方法では、代わりにビデオ シーケンス内の "背景面" を自動的に探索し、その観測された歪みを使ってカメラの動きを補正します。
細胞のカウント
この例では、基本的なモルフォロジー演算子とブロブ解析を組み合わせて使用して、ビデオ ストリームから情報を抽出する方法を説明します。ここでは各ビデオ フレームに含まれる大腸菌の数をカウントします。細胞の明るさが均一でないためにセグメンテーションのタスクが困難になる点に注意してください。
MATLAB コマンド
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