informИнформатикаInformatics1816-03012617-6963UIIP NASBinform-198Research ArticleМАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙMATHEMATICAL MODELING AND IMAGE PROCESSINGАЛГОРИТМЫ ПОСТРОЕНИЯ ДЕСКРИПТОРОВ ЛОКАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ИЗОБРАЖЕНИЙ НА БАЗЕ МНОГОКОЛЬЦЕВЫХ НЕПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАНИЙALGORITHMS FOR CONSTRUCTING THE DESCRIPTORS OF LOCAL IMAGE FEATURES BASED ON MULTIRING NONPARAMETRIC TRANSFORMATIONБуткинГ. А.ButkinG. A.

Минск, Сурганова, 6 

butkin@newman.bas-net.byЕмельяновИ. А.EmelianovI. A.

Минск, Сурганова, 6 

bujhm24@gmail.comТузиковА. В.TuzikovA. V.

Минск, Сурганова, 6 

tuzikov@newman.bas-net.byОбъединенный институт проблем информатики НАН БеларусиBelarus20172803201701(53)2030Copyright © Буткин Г.А., Емельянов И.А., Тузиков А.В., 20172017Буткин Г.А., Емельянов И.А., Тузиков А.В.Butkin G.A., Emelianov I.A., Tuzikov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://inf.grid.by/jour/article/view/198

Рассматривается применение непараметрических преобразований при построении дескрипторов локальных особенностей изображений. Предлагаются подходы, в основу которых положены алгоритмы построения масштабируемых дискретных окружностей по Брезенхему, для многокольцевых непараметрических преобразований. Приводятся результаты моделирования предложенного подхода к построению локальных дескрипторов на тестовой базе по сравнению с известными дескрипторами SURF, ORB, BRISK, FREAK.

Application of nonparametric transformations for construction of local image features descriptors is considered. An approach based on scalable Bresenham circles for multiring nonparametric transformations is proposed. A problem of finding characteristic points (corners) in images is solved using two rings of small radius. Then, considering rings of greater radius a final decision is made concerning local features under investigation. Testing results of proposed local descriptors have demonstrated their competitiveness with known descriptors.

ReferencesLowe, D. Distinctive image features from scale-invariant key points / D. Lowe // Intern. J. of Computer Vision. – 2004. – Vol. 2(60). – P. 91–110.Lowe, D. Distinctive image features from scale-invariant key points / D. Lowe // Intern. J. of Computer Vision. – 2004. – Vol. 2(60). – P. 91–110.Bay, H. SURF: Speeded Up Robust Features / H. Bay, T. Tuytelaars, L. van Gool // Proc. of the 9th European Conf. on Computer Vision. – Graz, Austtria : Springer LNCS, 2006. – Vol. 3951, pt. 1. – P. 404–417.Bay, H. SURF: Speeded Up Robust Features / H. Bay, T. Tuytelaars, L. van Gool // Proc. of the 9th European Conf. on Computer Vision. – Graz, Austtria : Springer LNCS, 2006. – Vol. 3951, pt. 1. – P. 404–417.Brief: Binary robust independent elementary features / M. Calonder [et al.] // Proc. of the 11th European conf. on Computer vision (ECCV 2010), sept. 5–11, 2010. – Heraklion, Crete, Greece, 2010. – P. 778–792.Brief: Binary robust independent elementary features / M. Calonder [et al.] // Proc. of the 11th European conf. on Computer vision (ECCV 2010), sept. 5–11, 2010. – Heraklion, Crete, Greece, 2010. – P. 778–792.ORB: an efficient alternative to SIFT or SURF / E. Rublee [et al.] // IEEE Intern. Conf. on Computer Vision (ICCV 2011), nov. 6–13, 2011. – California, 2011. – P. 2564–2571.ORB: an efficient alternative to SIFT or SURF / E. Rublee [et al.] // IEEE Intern. Conf. on Computer Vision (ICCV 2011), nov. 6–13, 2011. – California, 2011. – P. 2564–2571.Leutenegger, S. BRISK: Binary robust invariant scalable keypoints / S. Leutenegger, M. Chli, R.Y. Siegwart // IEEE Intern. Conf. on Computer Vision (ICCV 2011), nov. 6–13, 2011. – California, 2011. – P. 2548–2555.Leutenegger, S. BRISK: Binary robust invariant scalable keypoints / S. Leutenegger, M. Chli, R.Y. Siegwart // IEEE Intern. Conf. on Computer Vision (ICCV 2011), nov. 6–13, 2011. – California, 2011. – P. 2548–2555.Alahi, A. Freak: Fast retina keypoint / A. Alahi, R. Ortiz, P. Vandergheynst // Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 16–21 June 2012. – Switzerland, 2012. – P. 510–517.Alahi, A. Freak: Fast retina keypoint / A. Alahi, R. Ortiz, P. Vandergheynst // Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 16–21 June 2012. – Switzerland, 2012. – P. 510–517.Zabih, R. Non-parametric Local Transforms for Computing Visual Correspondence / R. Zabih, J. Woodfill // Proc. of 3rd European Conf. on Computer Vision. – Sweden, 1994. – P. 150–158.Zabih, R. Non-parametric Local Transforms for Computing Visual Correspondence / R. Zabih, J. Woodfill // Proc. of 3rd European Conf. on Computer Vision. – Sweden, 1994. – P. 150–158.Butkin, G. Nonparametric transforms for describing local image features / G. Butkin, D. Zhuk, A. Tuzikov // Conf. Pattern Recognition and Information Proc. (PRIP’2011), 18–20 May 2011. – Minsk : BSUIR, 2011. – P. 209–212.Butkin, G. Nonparametric transforms for describing local image features / G. Butkin, D. Zhuk, A. Tuzikov // Conf. Pattern Recognition and Information Proc. (PRIP’2011), 18–20 May 2011. – Minsk : BSUIR, 2011. – P. 209–212.Ojala, T. A comparative study of texture measures with classification based on feature distributions / T. Ojala, M. Pietikainen, D. Harwood // Pattern Recognition. – 1996. – Vol. 29(1). – P. 51–59.Ojala, T. A comparative study of texture measures with classification based on feature distributions / T. Ojala, M. Pietikainen, D. Harwood // Pattern Recognition. – 1996. – Vol. 29(1). – P. 51–59.Ojala, T. Multiresolution Gray-Scale and Rotation Invariant Texture Classification with Local Binary Patterns / T. Ojala, M. Pietikäinen, T. Mäenpää // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 2002. – Vol. 24, no. 7. – P. 971–987.Ojala, T. Multiresolution Gray-Scale and Rotation Invariant Texture Classification with Local Binary Patterns / T. Ojala, M. Pietikäinen, T. Mäenpää // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 2002. – Vol. 24, no. 7. – P. 971–987.Роджерс, Д. Алгоритмические основы машинной графики / Д. Роджерс. – М. : Мир, 1989. – 512 с.Роджерс, Д. Алгоритмические основы машинной графики / Д. Роджерс. – М. : Мир, 1989. – 512 с.Буткин, Г.А. Построение детекторов углов на базе анализа непараметрических преобразований на кольцах / Г.А. Буткин, И.А. Емельянов, А.В. Тузиков // Материалы VI Бело- русского космического конгресса, 28–30 октября 2014 г. – Минск : ОИПИ НАН Беларуси, 2014. – Т. 1. – С. 257–260.Буткин, Г.А. Построение детекторов углов на базе анализа непараметрических преобразований на кольцах / Г.А. Буткин, И.А. Емельянов, А.В. Тузиков // Материалы VI Бело- русского космического конгресса, 28–30 октября 2014 г. – Минск : ОИПИ НАН Беларуси, 2014. – Т. 1. – С. 257–260.Rosten, E. Machine Learning for High Speed Corner Detection / E. Rosten, T. Drummond // Proc. Ninth European Conf. Computer Vision. – 2006. – Vol. 1. – P. 430–443.Rosten, E. Machine Learning for High Speed Corner Detection / E. Rosten, T. Drummond // Proc. Ninth European Conf. Computer Vision. – 2006. – Vol. 1. – P. 430–443.Буткин, Г.А. Об устойчивости непараметрических преобразований в задачах описания локальных особенностей изображений / Г.А. Буткин, А.В. Тузиков // Информатика. – 2011. – № 1. – С. 15–24.Буткин, Г.А. Об устойчивости непараметрических преобразований в задачах описания локальных особенностей изображений / Г.А. Буткин, А.В. Тузиков // Информатика. – 2011. – № 1. – С. 15–24.Mikolajczyk, K. A performance evaluation of local descriptors / K. Mikolajczyk, C. Schmid // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 2005. – Vol. 27, no. 10. – P. 1615–1630.Mikolajczyk, K. A performance evaluation of local descriptors / K. Mikolajczyk, C. Schmid // IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. – 2005. – Vol. 27, no. 10. – P. 1615–1630.Miksik, O. Evaluation of Local Detectors and Descriptors for Fast Feature Matching / O. Miksik, K. Mikolajczyk // Proc. of the Intern. Conf. of Pattern Recognition (ICPR), 11–15 nov. 2012. – Tsukuba Science City, Japan, 2012. – Р. 2681–2684.Miksik, O. Evaluation of Local Detectors and Descriptors for Fast Feature Matching / O. Miksik, K. Mikolajczyk // Proc. of the Intern. Conf. of Pattern Recognition (ICPR), 11–15 nov. 2012. – Tsukuba Science City, Japan, 2012. – Р. 2681–2684.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.