harris角点检测 c++

Harris角点检测是一种计算机视觉技术，用于在图像中寻找具有显著方向变化特征的区域，通常表现为角点形状。它是基于灰度图像局部像素对比度的一维特征矩阵计算，通过Harris算子来评估每个像素点周围是否为角点。

在C++中实现Harris角点检测，一般步骤包括：

1. **读取和预处理图像**：首先加载图片，然后进行必要的预处理，如灰度化、平滑（如高斯滤波）等。

2. **计算图像梯度**：对图像进行x和y方向的导数计算，得到两个梯度分量（通常是 Sobel 或者 Laplacian 等算子的结果）。

3. **构建Harris响应矩阵**：基于两个梯度分量，计算Harris响应矩阵 \( H \)，其公式涉及邻域像素值的一阶和二阶导数。

4. **阈值处理**：设置阈值，过滤掉响应值低于阈值的候选角点，因为它们可能是噪声。

5. **非极大值抑制**：对于响应值较高的点，找到局部最大值并将其标记为角点，同时消除其他近似的局部峰值。

6. **连接操作**：有时为了提高检测性能，会应用连接操作来合并临近的弱角点。

以下是简化的C++代码片段示例（注意这只是一个伪代码，实际实现可能需要第三方库支持，比如OpenCV）:

#include <opencv2/opencv.hpp>

cv::Mat gradX, gradY; // 梯度向量
float Harris_response[N*N]; // Harris响应矩阵
std::vector<cv::Point2f> corners; // 角点集合

// 计算梯度
cv::Sobel(img, gradX, CV_32F, 1, 0);
cv::Sobel(img, gradY, CV_32F, 0, 1);

// 构建Harris响应矩阵
for(int i = 0; i < N; i++) {
    for(int j = 0; j < N; j++) {
        Harris_response[i * N + j] = ... // 基于gradX和gradY的计算
    }
}

// 设置阈值和检测角点
for(int i = 0; i < N; i++) {
    for(int j = 0; j < N; j++) {
        if(Harris_response[i * N + j] > threshold) {
            cv::Point2f corner(i, j);
            corners.push_back(corner);
        }
    }
}

// 非极大值抑制
cv::goodFeaturesToTrack(..., &corners, ...); // OpenCV函数

// 连接角点
// ...