ИДЕНТИФИКАЦИЯ КЛЮЧЕВЫХ ТОЧЕК

1. Способ идентификации ключевых точек в цифровом изображении, содержащем набор пикселов, причем каждый пиксел имеет ассоциированное соответствующее значение характерного параметра изображения, причем упомянутый способ содержит этапы, на которых:
аппроксимируют фильтрованное изображение, причем упомянутое фильтрованное изображение зависит от параметра фильтрации и содержит, для каждого пиксела изображения, функцию фильтрации, которая зависит от параметра фильтрации для того, чтобы вычислять фильтрованное значение значения характерного параметра пиксела, причем упомянутая аппроксимация содержит этапы, на которых:
a) формируют набор базовых фильтрованных изображений, причем каждое базовое фильтрованное изображение представляет собой изображение, фильтрованное с помощью соответствующего значения параметра фильтрации;
b) для каждого пиксела, по меньшей мере, поднабора упомянутого набора пикселов, аппроксимируют функцию фильтрации посредством соответствующей аппроксимирующей функции на основе базовых фильтрованных изображений, причем упомянутая аппроксимирующая функция представляет собой функцию параметра фильтрации в пределах предварительно заданного диапазона параметра фильтрации;
для каждого пиксела упомянутого поднабора, идентифицируют такой пиксел в качестве возможного варианта ключевой точки, если аппроксимирующая функция имеет локальное экстремальное значение, которое также является глобальным экстремальным значением относительно параметра фильтрации в соответствующем поддиапазоне, внутреннем для упомянутого предварительно заданного диапазона;
для каждого пиксела, идентифицированного в качестве возможного варианта ключевой точки:
c) сравнивают значение, предполагаемое посредством аппроксимирующей функции равным значению параметра фильтрации, соответствующего глобальному экстремальному значению пиксела, со значениями, предполагаемыми посредством аппроксимирующих функций смежных пикселов в изображении равными значениям параметров фильтрации соответствующих глобальных экстремальных значений таких смежных пикселов, и
d) выбирают такой пиксел на основе этого сравнения.
2. Способ по п. 1, в котором упомянутая аппроксимация функции фильтрации посредством соответствующей аппроксимирующей функции на основе базовых фильтрованных изображений содержит этап, на котором вычисляют упомянутую аппроксимирующую функцию на основе линейной комбинации упомянутых базовых фильтрованных изображений.
3. Способ по п. 2, в котором упомянутая аппроксимирующая функция основана на дополнительной аппроксимации упомянутой линейной комбинации упомянутых базовых фильтрованных изображений.
4. Способ по п. 3, в котором упомянутая аппроксимирующая функция представляет собой полином, имеющий параметр фильтрации в качестве переменной.
5. Способ по п. 4, в котором коэффициенты упомянутого полинома вычисляются на основе базовых фильтрованных изображений и на основе аппроксимации весовых коэффициентов упомянутой линейной комбинации.
6. Способ по любому из пп. 1-3, 5, дополнительно содержащий этап, на котором отбрасывают, из выбранных пикселов, пикселы, в которых значение, предполагаемое посредством аппроксимирующей функции равным параметру фильтрации, соответствующему глобальному экстремальному значению пиксела, имеет абсолютное значение, меньшее первого порогового значения.
7. Способ по любому из пп. 1-3, 5, дополнительно содержащий этапы, на которых:
для каждого выбранного пиксела, вычисляют главную кривизну и вторичную кривизну поверхности, сформированной посредством функций фильтрации в пикселах изображения, содержащегося в заплате, центрированной на таком выбранном пикселе;
отбрасывают/поддерживают такой пиксел из/в выбранных пикселах на основе отношения между главной кривизной и вторичной кривизной.
8. Способ по любому из пп. 1-3, 5, дополнительно содержащий этапы, на которых:
для каждого выбранного пиксела, вычисляют значение, предполагаемое посредством второй производной аппроксимирующей функции относительно параметра фильтрации равным соответствующему глобальному экстремальному значению, и
отбрасывают/поддерживают такой пиксел из/в выбранных пикселах на основе такого значения, предполагаемого посредством второй производной.
9. Способ по любому из пп. 1-3, 5, в котором упомянутая идентификация ключевой точки дополнительно повторяется, по меньшей мере, для масштабированной версии изображения, с использованием идентичного предварительно заданного диапазона параметра фильтрации.
10. Способ по п. 9, в котором:
по меньшей мере, одно из значений параметра фильтрации базовых фильтрованных изображений в два раза превышает наименьшее из значений параметра фильтрации других базовых фильтрованных изображений;
упомянутая масштабированная версия изображения получается посредством аппроксимации базовых фильтрованных изображений начиная с приблизительной версии базового фильтрованного изображения, имеющего наименьшее значение параметра фильтрации, причем приблизительная версия базового фильтрованного изображения аппроксимируется посредством недостаточной дискретизации базового фильтрованного изображения с таким значением параметра фильтрации, которое в два раза превышает наименьшее значение параметра фильтрации.
11. Способ по любому из пп. 1-3, 5, в котором упомянутое фильтрованное изображение основано на применении фильтров на основе вычисления лапласиана над гауссианами или фильтров на основе разностей гауссианов, и упомянутый параметр фильтрации представляет собой среднеквадратическое отклонение гауссовой функции.
12. Способ по п. 4, дополнительно содержащий этап, на котором отбрасывают, из выбранных пикселов, пикселы, в которых значение, предполагаемое посредством аппроксимирующей функции равным параметру фильтрации, соответствующему глобальному экстремальному значению пиксела, имеет абсолютное значение, меньшее первого порогового значения.
13. Способ по п. 4, дополнительно содержащий этапы, на которых:
для каждого выбранного пиксела, вычисляют главную кривизну и вторичную кривизну поверхности, сформированной посредством функций фильтрации в пикселах изображения, содержащегося в заплате, центрированной на таком выбранном пикселе;
отбрасывают/поддерживают такой пиксел из/в выбранных пикселах на основе отношения между главной кривизной и вторичной кривизной.
14. Способ по п. 4, дополнительно содержащий этапы, на которых:
для каждого выбранного пиксела, вычисляют значение, предполагаемое посредством второй производной аппроксимирующей функции относительно параметра фильтрации равным соответствующему глобальному экстремальному значению, и
отбрасывают/поддерживают такой пиксел из/в выбранных пикселах на основе такого значения, предполагаемого посредством второй производной.
15. Способ по п. 4, в котором упомянутая идентификация ключевой точки дополнительно повторяется, по меньшей мере, для масштабированной версии изображения, с использованием идентичного предварительно заданного диапазона параметра фильтрации.
16. Способ по п. 15, в котором:
по меньшей мере, одно из значений параметра фильтрации базовых фильтрованных изображений в два раза превышает наименьшее из значений параметра фильтрации других базовых фильтрованных изображений;
упомянутая масштабированная версия изображения получается посредством аппроксимации базовых фильтрованных изображений начиная с приблизительной версии базового фильтрованного изображения, имеющего наименьшее значение параметра фильтрации, причем приблизительная версия базового фильтрованного изображения аппроксимируется посредством недостаточной дискретизации базового фильтрованного изображения с таким значением параметра фильтрации, которое в два раза превышает наименьшее значение параметра фильтрации.
17. Способ по п. 4, в котором упомянутое фильтрованное изображение основано на применении фильтров на основе вычисления лапласиана над гауссианами или фильтров на основе разностей гауссианов, и упомянутый параметр фильтрации представляет собой среднеквадратическое отклонение гауссовой функции.
18. Способ по одному из пп. 4 и 5 и любому из пп. 12-17, в котором упомянутый полином представляет собой полином третьей степени относительно параметра фильтрации.
19. Способ по любому из пп. 1-5, 12-17, в котором каждый пиксел изображения имеет, по меньшей мере, одну соответствующую координату, которая идентифицирует местоположение пикселов в изображении, причем упомянутый способ дополнительно содержит этап, на котором, для каждого выбранного пиксела, модифицируют упомянутую, по меньшей мере, одну координату такого пиксела посредством вычисления соответствующего изменения координат на основе дополнительной аппроксимирующей функции, которая аппроксимирует функцию фильтрации в пикселе относительно такого изменения координат, причем упомянутая дополнительная аппроксимирующая функция основана:
1) на функции фильтрации такого выбранного пиксела, равной значению параметра фильтрации, соответствующего глобальному экстремальному значению выбранного пиксела, и
2) на функциях фильтрации пикселов, смежных с выбранным пикселом в изображении, равных значению параметра фильтрации, соответствующего глобальному экстремальному значению выбранного пиксела.
20. Способ по п. 19, в котором упомянутое вычисление изменения координат содержит этап, на котором идентифицируют точки максимума или минимума в дополнительной аппроксимирующей функции относительно изменения координат и задают такое изменение координат на основе идентифицированных точек максимума или минимума.
21. Способ по п. 18, в котором каждый пиксел изображения имеет, по меньшей мере, одну соответствующую координату, которая идентифицирует местоположение пикселов в изображении, причем упомянутый способ дополнительно содержит этап, на котором, для каждого выбранного пиксела, модифицируют упомянутую, по меньшей мере, одну координату такого пиксела посредством вычисления соответствующего изменения координат на основе дополнительной аппроксимирующей функции, которая аппроксимирует функцию фильтрации в пикселе относительно такого изменения координат, причем упомянутая дополнительная аппроксимирующая функция основана:
1) на функции фильтрации такого выбранного пиксела, равной значению параметра фильтрации, соответствующего глобальному экстремальному значению выбранного пиксела, и
2) на функциях фильтрации пикселов, смежных с выбранным пикселом в изображении, равных значению параметра фильтрации, соответствующего глобальному экстремальному значению выбранного пиксела.
22. Способ по п. 21, в котором упомянутое вычисление изменения координат содержит этап, на котором идентифицируют точки максимума или минимума в дополнительной аппроксимирующей функции относительно изменения координат и задают такое изменение координат на основе идентифицированных точек максимума или минимума.