如何在“快速近似 SIFT”中旋转方向？答案

【问题标题】：How to rotate orientation in "Fast Approximated SIFT"?如何在“快速近似 SIFT”中旋转方向？
【发布时间】：2012-03-11 08:45:34
【问题描述】：

论文“Fast Approximated SIFT”（M Grabner, H Grabner, ACCV 2006） http://www.icg.tu-graz.ac.at/publications/pubobjects/mgrabner06FastApproxSIFT 展示了一种使用积分直方图从图像中提取 SIFT 描述符的改进方法。

它说“对于描述符，我们相对于方向旋转每个子补丁的中点，并计算重叠子补丁的直方图，而不对齐平方区域，但相对于主方向移动子补丁直方图。”

在本文中，使用积分直方图可以轻松计算关键点周围 4*4 子块的直方图。但是，结果直方图不会随着关键点的方向旋转。传统的SIFT需要子块中的每个像素都随着方向旋转，然后计算直方图。但似乎论文中的这种新方法可以通过“将子补丁直方图相对于主方向移动”，使旋转在得到非旋转直方图之后。 我不明白如何“相对于主方向移动子补丁直方图”？

我在这里引用：“对于描述符，我们相对于方向旋转每个子补丁的中点并计算重叠子补丁的直方图，而不对齐平方区域但相对于主方向移动子补丁直方图。”

例如，如果一个非旋转子补丁直方图有 8 个 bin，从 0 到 2pi，间隔 pi/4，每个 bin 的值是 2,4,5,3,6,8,7,1 ，关键点的方向是pi/6，如何知道旋转直方图中8个bin的新值？

【问题讨论】：

标签： algorithm image-processing histogram pattern-recognition sift

【解决方案1】：

据我了解：它们将方向四舍五入到下一个 Pi/4 间隔。这样你就可以旋转整个数组和

2 4 5 3 6 8 7 1 变为

_ 4 5 3 6 8 7 1 2，表示旋转后的patch的直方图。

【讨论】：

感谢您的回复。如果关键点的方向是 Pi/4，你的答案是可以的，并且 2 4 5 3 6 8 7 1 变成 _ 4 5 3 6 8 7 1 2。但是，在我的问题中，关键点的方向是 Pi/ 6，不是 Pi/4 的整数倍，那我怎么能旋转数组呢？
你不能正常。唯一的解决方法是使用插值，但据我了解，这不是他们的作者所主张的。线性插值将是（对于 Pi/6）： newHistogram[i] = 1/3*oldHistogram[i] + 2/3*oldHistogram[i+1];
之前用matlab试过线性插值，结果直方图和真实直方图不接近。作者提出的方法是什么？如果关键点的方向是 PI/6，他们只是使用原始直方图（2 4 5 3 6 8 7）或方向为 PI/4（4 5 3 6 8 7 1 2）的直方图来逼近真实的直方图？会不会太不精确了？
如果你将 Pi/6 舍入到最接近的 Pi/4，你会得到 Pi/4，因为 Pi/6 更接近 Pi/4 而不是 0。所以作者可能会使用 Pi /4。这是否足够好取决于应用程序。如果您需要更高的分辨率，您可以增加直方图箱的数量，但这是一种权衡。不要忘记 SIFT 特征不是精确的科学。您是否尝试过这种“不精确”的解决方案是否适用于您的项目？