什么是图像处理（算法或描述）中的特征描述符？

Posted 2023-03-12

【中文标题】什么是图像处理（算法或描述）中的特征描述符？

【英文标题】：What is a feature descriptor in image processing (algorithm or description)?

【发布时间】：2015-02-20 03:00:28

【问题描述】：

我经常对图像特征上下文中术语描述符的含义感到困惑。描述符是对点的局部邻域的描述（例如浮点向量），还是描述符是输出描述的算法？另外，特征提取器的输出究竟是什么？

这个问题我问了自己很久，我想出的唯一解释是描述符既是算法又是描述。特征检测器用于检测特征点。然而，特征提取器似乎没有任何意义。

那么，特征描述符是描述还是产生描述的算法？

【问题讨论】：

也许这可以帮助***.com/questions/6832933/…

感谢您的快速回复，不幸的是，这导致了更多的混乱。

【参考方案1】：

特征检测器是一种算法，它获取图像并输出图像中重要区域的位置（即像素坐标）。这方面的一个例子是corner detector，它会输出图像中角的位置，但不会告诉您有关检测到的特征的任何其他信息。

特征描述符是一种算法，它获取图像并输出特征描述符/特征向量。特征描述符将有趣的信息编码为一系列数字，并充当一种数字“指纹”，可用于区分一个特征与另一个特征。理想情况下，该信息在图像变换下是不变的，因此即使图像以某种方式进行了变换，我们也可以再次找到该特征。一个例子是SIFT，它编码了关于局部邻域图像梯度特征向量数量的信息。您可以阅读的其他示例包括 HOG 和 SURF。

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编辑：当涉及到特征检测器时，“位置”可能还包括一个描述特征大小或规模的数字。这是因为“放大”时看起来像角的东西在“缩小”时可能看起来不像角，因此指定比例信息很重要。因此，您可以使用三重 (x,y,scale) 作为“缩放空间”中的位置，而不是仅使用 (x,y) 对作为“图像空间”中的位置。

【讨论】：

感谢您的快速回复。我认为，这种描述符的双重含义确实令人困惑，并且经常没有正确使用。

感谢您的好问题！特征描述是否应该包括关键点（来自特征检测器）？我可以提出建议，特征检测器是简单的特征描述（位置（像素坐标）与矢量）？

【参考方案2】：

对于描述符，我理解为图像上一个点的邻域的描述。也就是说，它是图像中的一个向量（图像中内容的视觉特征的描述）。

例如，HOG（定向梯度直方图）中有一种方法称为 Image Gradients 和 Spatial/Orientation Binning。 extractHOGFeatures in Matlab 和 Classification using HOG 有直观的示例以便更好地理解。