SIFT 特征提取与匹配matlab代码实现

SIFT（Scale-Invariant Feature Transform）是一种基于尺度空间的特征提取算法，用于在图像中检测出关键点并提取出其特征描述子，具有尺度不变性和旋转不变性。下面是SIFT特征提取与匹配的MATLAB代码实现：

1. SIFT特征提取

% 读入图像
img = imread('img.jpg');
% 转为灰度图像
gray_img = rgb2gray(img);
% 构建尺度空间
octaves = 4; % 构建的金字塔层数
scales = 5; % 每层构建的尺度数
k = 2^(1/scales); % 尺度因子
sigma = 1.6; % 高斯核标准差
[gaussian_pyramid, dog_pyramid] = build_pyramid(gray_img, octaves, scales, k, sigma);
% 检测极值点
extrema = detect_extrema(dog_pyramid);
% 剔除低对比度点和边缘响应点
extrema = eliminate_low_contrast_and_edge_points(extrema, dog_pyramid);
% 计算关键点的尺度、方向和描述子
keypoints = compute_keypoints(gaussian_pyramid, extrema);

其中，`build_pyramid`函数用于构建高斯金字塔和差分金字塔，`detect_extrema`函数用于检测极值点，`eliminate_low_contrast_and_edge_points`函数用于剔除低对比度点和边缘响应点，`compute_keypoints`函数用于计算关键点的尺度、方向和描述子。

2. SIFT特征匹配

% 读入待匹配图像
img1 = imread('img1.jpg');
gray_img1 = rgb2gray(img1);
% 读入模板图像
img2 = imread('img2.jpg');
gray_img2 = rgb2gray(img2);
% 提取特征点和特征描述子
keypoints1 = detectSURFFeatures(gray_img1);
[keypoints1, features1] = extractFeatures(gray_img1, keypoints1);
keypoints2 = detectSURFFeatures(gray_img2);
[keypoints2, features2] = extractFeatures(gray_img2, keypoints2);
% 特征匹配
indexPairs = matchFeatures(features1, features2);
matchedPoints1 = keypoints1(indexPairs(:, 1));
matchedPoints2 = keypoints2(indexPairs(:, 2));
% 显示匹配结果
figure;
showMatchedFeatures(img1, img2, matchedPoints1, matchedPoints2);

其中，`detectSURFFeatures`函数用于检测SURF特征点，`extractFeatures`函数用于提取SURF特征描述子，`matchFeatures`函数用于进行特征匹配，`showMatchedFeatures`函数用于显示匹配结果。