一种基于Shi-Tomasi和改进LBP的特征匹配及目标定位快速算法

作     者：张震 张照崎 朱留存 刘济尘 魏金占 蔡旭航 赵成龙 ZHANG Zhen;ZHANG Zhaoqi;ZHU Liucun;LIU Jichen;WEI Jinzhan;CAI Xuhang;ZHAO Chenglong

作者机构：北部湾大学先端科学技术研究院广西钦州535001 大连理工大学-立命馆大学国际信息与软件学院辽宁大连116085 吉林大学软件学院长春130012 

出 版 物：《吉林大学学报（理学版）》 (Journal of Jilin University:Science Edition)

年 卷 期：2021年第59卷第5期

页      面：1171-1178页

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:31873042) 

主　　题：Shi-Tomasi检测算法 特征检测 特征匹配 目标定位 局部二值模式 

摘      要：针对机器人伺服抓取中对定位精度和实时性均要求较高的问题,提出一种特征匹配及目标定位快速算法.首先,采用Shi-Tomasi检测算法提取特征点;其次,提出一种新的特征描述子定义方法:先以特征点为中心截取子图像,利用二维Gauss函数偏导数确定特征方向,再根据特征方向对局部图像做旋转处理,提取旋转后标准局部图像局部二值模式作为特征描述子,该描述子具有良好的局部性以及平移、旋转不变性;最后,通过计算特征描述子间的Hamming距离实现特征匹配,估计单应性矩阵,定位目标在场景中的位置和方向.实验结果表明,该算法匹配速度快、定位精度高、稳定性好,能满足机器人伺服抓取中定位精度和实时性的要求.