MATLAB和OpenCV提取的SURF特征有何不同？

Question

我正在OpenCV中实现一个在MATLAB中设计的算法。我正在为OpenCV中的SURF特征提取器编写单元测试，并希望将MATLAB提取的SURF特征的输出与OpenCV进行比较。

问题是，使用相同的参数进行MATLAB和OpenCV提取器时，我得到了不同数量的特征。这怎么可能？有不同的实现SURF的方法吗？

对于MATLAB（http://www.mathworks.com/help/vision/ref/detectsurffeatures.html），我使用：MetricThresh: 200，NumOctaves: 3，NumScaleLevels: 4，SURFSize: 64。

对于OpenCV，我使用：HessianThreshold: 200，nOctaves: 3，nOctaveLayers: 4，extended: false，upright: true。

这里发生了什么？有没有更好的方法来测试openCV和MATLAB是否从同一图像中产生相同的提取SURF特征？

谢谢你的帮助！

- trianta2

---

你可能会发现这个项目很有用：https://github.com/kyamagu/mexopencv/ （将OpenCV作为MATLAB中的MEX函数公开） - Amro

Answer 1

在MATLAB中，底层使用OpenCV实现计算机视觉函数，包括检测SURF特征。如果你查看$matlabroot/bin/$arch文件夹，你会发现除了一个网关库ocv.dll之外，还有OpenCV共享库。

事实上，同一份参考文献被提及在两个文档中，这表明算法参数在两个框架中具有相同的含义。

MATLAB

Herbert Bay, Andreas Ess, Tinne Tuytelaars, Luc Van Gool "SURF: Speeded Up Robust Features", Computer Vision and Image Understanding (CVIU), Vol. 110, No. 3, pp. 346--359, 2008

OpenCV

Bay, H. and Tuytelaars, T. and Van Gool, L. "SURF: Speeded Up Robust Features", 9th > European Conference on Computer Vision, 2006

---

首先，请确保在两个环境中使用相同的参数值，考虑默认值。以下是 OpenCV 和 MATLAB 的文档页面供参考。

因此，请尝试以下代码：

在 MATLAB 中：

>> img = [];     % some 2d grayscale image
>> pts = detectSURFFeatures(img, 'MetricThreshold',200, ...
       'NumOctaves',3, 'NumScaleLevels',4);

在C++中的OpenCV：

cv::Mat img;     // some grayscale image
cv::SURF surf(200.0, 3, 4-2, false, true);

cv::Mat mask;    // optional mask (unused here)
std::vector<cv::KeyPoint> pts;
surf(img, mask, pts);

除此之外，MATLAB通常包含一个较旧的OpenCV版本（我的MATLAB R2013a附带v2.4.2 DLLs），这可能导致与您使用的任何OpenCV版本（目前最新版本为v2.4.6）不同的结果。

- Amro

---

请注意，我从NumScaleLevels中减去了2，以获取nOctaveLayers（请检查edit detectSURFFeatures.m的源代码以理解）。 - Amro

你好，感谢您详尽的回答！我使用了您提供的参数并从同一灰度图像中运行了OpenCV和MATLAB，结果OpenCV检测到了254个点，而MATLAB检测到了267个点。我正在使用MATLAB 2012a，并且我使用的OpenCV版本是v2.4.5。我认为下一步应该是重复这个测试，但是要使用MATLAB使用v2.4.5库。如果您有其他建议，我将不胜感激。感谢您的时间和帮助。 - trianta2

@trianta2：就像我说的，如果你想获得完全相同的结果，你必须在两种情况下使用相同的OpenCV版本（这可能不可能）。从我所知道的情况来看，MATLAB R2012a附带了OpenCV DLLs v2.1.0（现在被认为是相当古老的版本）。由于这些是硬编码的（你不能真正改变MATLAB链接的内容），你唯一的选择是下载这个旧版本并构建你的C++程序...否则，我建议你忽略这些微小的差异，坚持使用最新版本 :) - Amro