OpenCV SIFT源码详解——图像预处理

一、图像预处理函函数

预处理函数定义在sift.dispatch.cpp文件中，是SIFT_Imp的成员。声明如下：

static Mat createInitialImage( const Mat& img, bool doubleImageSize, float sigma );

1.img：输入影像
2.doubleImageSize：是否将图像扩大两倍
3.sigma ：初始图像尺度，一般为1.6

二、函数定义关键处注释

static Mat createInitialImage( const Mat& img, bool doubleImageSize, float sigma )
{
    CV_TRACE_FUNCTION();

    Mat gray, gray_fpt;
    /*
    *	将图像转换为单通道，且元素类型为float
    *	sift_wt：typedef float sift_wt;
    *	
    *	便于后序极值点定位以及描述符计算
    */
    if( img.channels() == 3 || img.channels() == 4 )
    {
        cvtColor(img, gray, COLOR_BGR2GRAY);
        gray.convertTo(gray_fpt, DataType<sift_wt>::type, SIFT_FIXPT_SCALE, 0);
    }
    else
        img.convertTo(gray_fpt, DataType<sift_wt>::type, SIFT_FIXPT_SCALE, 0);

    float sig_diff;

    if( doubleImageSize )
    {
    	/*
    	* 若图像扩大两倍后
    	* 高斯金字塔初始图像需要做 sigma = 1.6 的滤波
    	* 	相机已经对图像做了 0.5*2 的高斯滤波
    	* 	所以还需要 为 图像做 
    	* 	sqrtf(sigma* sigma - 2 * 0.5 * 2 * 0,5)的滤波
    	* SIFT_INIT_SIGMA：0.5
    	* 因为sigma是用户传入参数，虽默认值是1.6，但是可以被用户更改
    	* 为防止最终的结果值过小，所以下式和0.01做了比较，取最大值
    	*/
        sig_diff = sqrtf( std::max(sigma * sigma - SIFT_INIT_SIGMA * SIFT_INIT_SIGMA * 4, 0.01f) );
        Mat dbl;
		
		/*
		*	图像扩大两倍
		*/
#if DoG_TYPE_SHORT
        resize(gray_fpt, dbl, Size(gray_fpt.cols*2, gray_fpt.rows*2), 0, 0, INTER_LINEAR_EXACT);
#else
        resize(gray_fpt, dbl, Size(gray_fpt.cols*2, gray_fpt.rows*2), 0, 0, INTER_LINEAR);
#endif
        Mat result;
        //高斯平滑
        GaussianBlur(dbl, result, Size(), sig_diff, sig_diff);
        return result;
    }
    else
    {
    	/*
    	*	若图像无需扩大两倍，则相机对图像做了sigma=0.5的滤波
    	*/
        sig_diff = sqrtf( std::max(sigma * sigma - SIFT_INIT_SIGMA * SIFT_INIT_SIGMA, 0.01f) );
        Mat result;
        GaussianBlur(gray_fpt, result, Size(), sig_diff, sig_diff);
        return result;
    }
}

三、关键点总结

1.该函数传入原始图像，返回经过sigma = 1.6滤波处理后的图像。后序会以该图像为基础，构建高斯金字塔；
2.Lowe推荐初始尺度sigma=1.6，该参数值可以更改。通过SIFT::create构造对象时传入自定义值即可。