ORB原理与Opencv源码解析

xiaoxiao2021-02-28  41

转自:http://blog.csdn.net/haoliliang88/article/details/51841131

为了满足实时性的要求,前面文章中介绍过快速提取特征点算法Fast,以及特征描述子Brief。本篇文章介绍的ORB算法结合了Fast和Brief的速度优势,并做了改进,且ORB是免费。

   Ethan Rublee等人2011年在《ORB:An Efficient Alternative to SIFT or SURF》文章中提出了ORB算法。结合Fast与Brief算法,并给Fast特征点增加了方向性,使得特征点具有旋转不变性,并提出了构造金字塔方法,解决尺度不变性,但文章中没有具体详述。实验证明,ORB远优于之前的SIFT与SURF算法。

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论文核心内容概述:

1.构造金字塔,在每层金字塔上采用Fast算法提取特征点,采用Harris角点响应函数,按角点响应值排序,选取前N个特征点。

2. oFast:计算每个特征点的主方向,灰度质心法,计算特征点半径为r的圆形邻域范围内的灰度质心位置。从中心位置到质心位置的向量,定义为该特 征点的主方向。

  定义矩的计算公式,x,y∈[-r,r]:

                                 

             质心位置:

                               

               主方向:

                                  

3.rBrief:为了解决旋转不变性,把特征点的Patch旋转到主方向上(steered Brief)。通过实验得到,描述子在各个维度上的均值比较离散(偏离0.5),同时维度间相关性很强,说明特征点描述子区分性不好,影响匹配的效果。论文中提出采取学习的方法,采用300K个训练样本点。每一个特征点,选取Patch大小为wp=31,Patch内每对点都采用wt=5大小的子窗口灰度均值做比较,子窗口的个数即为N=(wp-wt)*(wp-wt),从N个窗口中随机选两个做比较即构成描述子的一个bit,论文中采用M=205590种可能的情况:   

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        1.对所有样本点,做M种测试,构成M维的描述子,每个维度上非1即0;

        2.按均值对M个维度排序(以0.5为中心),组成向量T;

        3.贪婪搜索:把向量T中第一个元素移动到R中,然后继续取T的第二个元素,与R中的所有元素做相关性比较,如果相关性大于指定的阈值Threshold,           抛弃T的这个元素,否则加入到R中;

        4.重复第3个步骤,直到R中有256个元素,若检测完毕,少于256个元素,则降低阈值,重复上述步骤;

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    rBrief:通过上面的步骤取到的256对点,构成的描述子各维度间相关性很低,区分性好;

                                        

                                              训练前                                            训练后

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ORB算法步骤,参考OpenCV源码:

1.首先构造尺度金字塔;

   金字塔共n层,与SIFT不同,每层仅有一副图像;

   第s层的尺度为,Fator初始尺度(默认为1.2),原图在第0层;

   第s层图像大小:

                              ;

2.在不同尺度上采用Fast检测特征点;在每一层上按公式计算需要提取的特征点数n,在本层上按Fast角点响应值排序,提取前2n个特征点,然后根据Harris   角点响应值排序, 取前n个特征点,作为本层的特征点;

3.计算每个特征点的主方向(质心法);

4.旋转每个特征点的Patch到主方向,采用上述步骤3的选取的最优的256对特征点做τ测试,构成256维描述子,占32个字节;

                   ,,n=256

4.采用汉明距离做特征点匹配;

----------OpenCV源码解析-------------------------------------------------------

ORB类定义:位置..\features2d.hpp

nfeatures:需要的特征点总数;

scaleFactor:尺度因子;

nlevels:金字塔层数;

edgeThreshold:边界阈值;

firstLevel:起始层;

 WTA_K:描述子形成方法,WTA_K=2表示,采用两两比较;

 scoreType:角点响应函数,可以选择Harris或者Fast的方法;

 patchSize:特征点邻域大小;

[cpp]  view plain  copy     /*!   ORB implementation.  */   class CV_EXPORTS_W ORB : public Feature2D   {   public:       // the size of the signature in bytes       enum { kBytes = 32, HARRIS_SCORE=0, FAST_SCORE=1 };          CV_WRAP explicit ORB(int nfeatures = 500, float scaleFactor = 1.2f, int nlevels = 8, int edgeThreshold = 31,//构造函数           int firstLevel = 0, int WTA_K=2, int scoreType=ORB::HARRIS_SCORE, int patchSize=31 );          // returns the descriptor size in bytes       int descriptorSize() const;   //描述子占用的字节数,默认32字节       // returns the descriptor type       int descriptorType() const;//描述子类型,8位整形数          // Compute the ORB features and descriptors on an image       void operator()(InputArray image, InputArray mask, vector<KeyPoint>& keypoints) const;          // Compute the ORB features and descriptors on an image       void operator()( InputArray image, InputArray mask, vector<KeyPoint>& keypoints,    //提取特征点与形成描述子                        OutputArray descriptors, bool useProvidedKeypoints=false ) const;          AlgorithmInfo* info() const;      protected:          void computeImpl( const Mat& image, vector<KeyPoint>& keypoints, Mat& descriptors ) const;//计算描述子       void detectImpl( const Mat& image, vector<KeyPoint>& keypoints, const Mat& mask=Mat() ) const;//检测特征点          CV_PROP_RW int nfeatures;//特征点总数       CV_PROP_RW double scaleFactor;//尺度因子       CV_PROP_RW int nlevels;//金字塔内层数       CV_PROP_RW int edgeThreshold;//边界阈值       CV_PROP_RW int firstLevel;//开始层数       CV_PROP_RW int WTA_K;//描述子形成方法,默认WTA_K=2,两两比较       CV_PROP_RW int scoreType;//角点响应函数       CV_PROP_RW int patchSize;//邻域Patch大小   };  

特征提取及形成描述子:通过这个函数对图像提取Fast特征点或者计算特征描述子

_image:输入图像;

_mask:掩码图像;

_keypoints:输入角点;

_descriptors:如果为空,只寻找特征点,不计算特征描述子;

_useProvidedKeypoints:如果为true,函数只计算特征描述子;

[cpp]  view plain  copy     /** Compute the ORB features and descriptors on an image   * @param img the image to compute the features and descriptors on   * @param mask the mask to apply   * @param keypoints the resulting keypoints   * @param descriptors the resulting descriptors   * @param do_keypoints if true, the keypoints are computed, otherwise used as an input   * @param do_descriptors if true, also computes the descriptors   */   void ORB::operator()( InputArray _image, InputArray _mask, vector<KeyPoint>& _keypoints,                         OutputArray _descriptors, bool useProvidedKeypoints) const   {       CV_Assert(patchSize >= 2);          bool do_keypoints = !useProvidedKeypoints;       bool do_descriptors = _descriptors.needed();          if( (!do_keypoints && !do_descriptors) || _image.empty() )           return;          //ROI handling       const int HARRIS_BLOCK_SIZE = 9;//Harris角点响应需要的边界大小       int halfPatchSize = patchSize / 2;.//邻域半径       int border = std::max(edgeThreshold, std::max(halfPatchSize, HARRIS_BLOCK_SIZE/2))+1;//采用最大的边界          Mat image = _image.getMat(), mask = _mask.getMat();       if( image.type() != CV_8UC1 )           cvtColor(_image, image, CV_BGR2GRAY);//转灰度图          int levelsNum = this->nlevels;//金字塔层数          if( !do_keypoints )   //不做特征点检测       {           // if we have pre-computed keypoints, they may use more levels than it is set in parameters           // !!!TODO!!! implement more correct method, independent from the used keypoint detector.           // Namely, the detector should provide correct size of each keypoint. Based on the keypoint size           // and the algorithm used (i.e. BRIEF, running on 31x31 patches) we should compute the approximate           // scale-factor that we need to apply. Then we should cluster all the computed scale-factors and           // for each cluster compute the corresponding image.           //           // In short, ultimately the descriptor should           // ignore octave parameter and deal only with the keypoint size.           levelsNum = 0;           forsize_t i = 0; i < _keypoints.size(); i++ )               levelsNum = std::max(levelsNum, std::max(_keypoints[i].octave, 0));//提取特征点的最大层数           levelsNum++;       }          // Pre-compute the scale pyramids       vector<Mat> imagePyramid(levelsNum), maskPyramid(levelsNum);//创建尺度金字塔图像       for (int level = 0; level < levelsNum; ++level)       {           float scale = 1/getScale(level, firstLevel, scaleFactor);  //每层对应的尺度           /*          static inline float getScale(int level, int firstLevel, double scaleFactor)              {                     return (float)std::pow(scaleFactor, (double)(level - firstLevel));              }             */           Size sz(cvRound(image.cols*scale), cvRound(image.rows*scale));//每层对应的图像大小           Size wholeSize(sz.width + border*2, sz.height + border*2);           Mat temp(wholeSize, image.type()), masktemp;           imagePyramid[level] = temp(Rect(border, border, sz.width, sz.height));           if( !mask.empty() )           {               masktemp = Mat(wholeSize, mask.type());               maskPyramid[level] = masktemp(Rect(border, border, sz.width, sz.height));           }              // Compute the resized image           if( level != firstLevel )    //得到金字塔每层的图像           {               if( level < firstLevel )               {                   resize(image, imagePyramid[level], sz, 0, 0, INTER_LINEAR);                   if (!mask.empty())                       resize(mask, maskPyramid[level], sz, 0, 0, INTER_LINEAR);               }               else               {                   resize(imagePyramid[level-1], imagePyramid[level], sz, 0, 0, INTER_LINEAR);                   if (!mask.empty())                   {                       resize(maskPyramid[level-1], maskPyramid[level], sz, 0, 0, INTER_LINEAR);                       threshold(maskPyramid[level], maskPyramid[level], 254, 0, THRESH_TOZERO);                   }               }                  copyMakeBorder(imagePyramid[level], temp, border, border, border, border,//扩大图像的边界                              BORDER_REFLECT_101+BORDER_ISOLATED);               if (!mask.empty())                   copyMakeBorder(maskPyramid[level], masktemp, border, border, border, border,                                  BORDER_CONSTANT+BORDER_ISOLATED);           }           else           {               copyMakeBorder(image, temp, border, border, border, border,//扩大图像的四个边界                              BORDER_REFLECT_101);               if( !mask.empty() )                   copyMakeBorder(mask, masktemp, border, border, border, border,                                  BORDER_CONSTANT+BORDER_ISOLATED);           }       }          // Pre-compute the keypoints (we keep the best over all scales, so this has to be done beforehand       vector < vector<KeyPoint> > allKeypoints;       if( do_keypoints )//提取角点       {           // Get keypoints, those will be far enough from the border that no check will be required for the descriptor           computeKeyPoints(imagePyramid, maskPyramid, allKeypoints,  //对每一层图像提取角点,见下面(1)的分析                            nfeatures, firstLevel, scaleFactor,                            edgeThreshold, patchSize, scoreType);              // make sure we have the right number of keypoints keypoints           /*vector<KeyPoint> temp;            for (int level = 0; level < n_levels; ++level)          {              vector<KeyPoint>& keypoints = all_keypoints[level];              temp.insert(temp.end(), keypoints.begin(), keypoints.end());              keypoints.clear();          }            KeyPoint::retainBest(temp, n_features_);            for (vector<KeyPoint>::iterator keypoint = temp.begin(),               keypoint_end = temp.end(); keypoint != keypoint_end; ++keypoint)              all_keypoints[keypoint->octave].push_back(*keypoint);*/       }       else  //不提取角点       {           // Remove keypoints very close to the border           KeyPointsFilter::runByImageBorder(_keypoints, image.size(), edgeThreshold);              // Cluster the input keypoints depending on the level they were computed at           allKeypoints.resize(levelsNum);           for (vector<KeyPoint>::iterator keypoint = _keypoints.begin(),                keypointEnd = _keypoints.end(); keypoint != keypointEnd; ++keypoint)               allKeypoints[keypoint->octave].push_back(*keypoint);    //把角点信息存入allKeypoints内              // Make sure we rescale the coordinates           for (int level = 0; level < levelsNum; ++level)   //把角点位置信息缩放到指定层位置上           {               if (level == firstLevel)                   continue;                  vector<KeyPoint> & keypoints = allKeypoints[level];               float scale = 1/getScale(level, firstLevel, scaleFactor);               for (vector<KeyPoint>::iterator keypoint = keypoints.begin(),                    keypointEnd = keypoints.end(); keypoint != keypointEnd; ++keypoint)                   keypoint->pt *= scale;   //缩放           }       }          Mat descriptors;               vector<Point> pattern;          if( do_descriptors ) //计算特征描述子       {           int nkeypoints = 0;           for (int level = 0; level < levelsNum; ++level)               nkeypoints += (int)allKeypoints[level].size();//得到所有层的角点总数           if( nkeypoints == 0 )               _descriptors.release();           else           {               _descriptors.create(nkeypoints, descriptorSize(), CV_8U);//创建一个矩阵存放描述子,每一行表示一个角点信息               descriptors = _descriptors.getMat();           }              const int npoints = 512;//取512个点,共256对,产生256维描述子,32个字节           Point patternbuf[npoints];           const Point* pattern0 = (const Point*)bit_pattern_31_;//训练好的256对数据点位置              if( patchSize != 31 )           {               pattern0 = patternbuf;               makeRandomPattern(patchSize, patternbuf, npoints);           }              CV_Assert( WTA_K == 2 || WTA_K == 3 || WTA_K == 4 );              if( WTA_K == 2 )  //WTA_K=2使用两个点之间作比较               std::copy(pattern0, pattern0 + npoints, std::back_inserter(pattern));           else           {               int ntuples = descriptorSize()*4;               initializeOrbPattern(pattern0, pattern, ntuples, WTA_K, npoints);           }       }          _keypoints.clear();       int offset = 0;       for (int level = 0; level < levelsNum; ++level)//依次计算每一层的角点描述子       {           // Get the features and compute their orientation           vector<KeyPoint>& keypoints = allKeypoints[level];           int nkeypoints = (int)keypoints.size();//本层内角点个数              // Compute the descriptors           if (do_descriptors)           {               Mat desc;               if (!descriptors.empty())               {                   desc = descriptors.rowRange(offset, offset + nkeypoints);               }                  offset += nkeypoints;  //偏移量               // preprocess the resized image               Mat& workingMat = imagePyramid[level];               //boxFilter(working_mat, working_mat, working_mat.depth(), Size(5,5), Point(-1,-1), true, BORDER_REFLECT_101);               GaussianBlur(workingMat, workingMat, Size(7, 7), 2, 2, BORDER_REFLECT_101);//高斯平滑图像               computeDescriptors(workingMat, keypoints, desc, pattern, descriptorSize(), WTA_K);//计算本层内角点的描述子,(3)           }              // Copy to the output data           if (level != firstLevel)  //角点位置信息返回到原图上           {               float scale = getScale(level, firstLevel, scaleFactor);               for (vector<KeyPoint>::iterator keypoint = keypoints.begin(),                    keypointEnd = keypoints.end(); keypoint != keypointEnd; ++keypoint)                   keypoint->pt *= scale;            }           // And add the keypoints to the output           _keypoints.insert(_keypoints.end(), keypoints.begin(), keypoints.end());//存入描述子信息,返回       }   }  

(1)提取角点:computeKeyPoints

imagePyramid:即构造好的金字塔

[cpp]  view plain  copy     /** Compute the ORB keypoints on an image   * @param image_pyramid the image pyramid to compute the features and descriptors on   * @param mask_pyramid the masks to apply at every level   * @param keypoints the resulting keypoints, clustered per level   */   static void computeKeyPoints(const vector<Mat>& imagePyramid,                                const vector<Mat>& maskPyramid,                                vector<vector<KeyPoint> >& allKeypoints,                                int nfeatures, int firstLevel, double scaleFactor,                                int edgeThreshold, int patchSize, int scoreType )   {       int nlevels = (int)imagePyramid.size();  //金字塔层数       vector<int> nfeaturesPerLevel(nlevels);          // fill the extractors and descriptors for the corresponding scales       float factor = (float)(1.0 / scaleFactor);       float ndesiredFeaturesPerScale = nfeatures*(1 - factor)/(1 - (float)pow((double)factor, (double)nlevels));//          int sumFeatures = 0;       forint level = 0; level < nlevels-1; level++ )   //对每层图像上分配相应角点数       {           nfeaturesPerLevel[level] = cvRound(ndesiredFeaturesPerScale);           sumFeatures += nfeaturesPerLevel[level];           ndesiredFeaturesPerScale *= factor;       }       nfeaturesPerLevel[nlevels-1] = std::max(nfeatures - sumFeatures, 0);//剩下角点数,由最上层图像提取          // Make sure we forget about what is too close to the boundary       //edge_threshold_ = std::max(edge_threshold_, patch_size_/2 + kKernelWidth / 2 + 2);          // pre-compute the end of a row in a circular patch       int halfPatchSize = patchSize / 2;           //计算每个特征点圆邻域的位置信息       vector<int> umax(halfPatchSize + 2);       int v, v0, vmax = cvFloor(halfPatchSize * sqrt(2.f) / 2 + 1);       int vmin = cvCeil(halfPatchSize * sqrt(2.f) / 2);       for (v = 0; v <= vmax; ++v)           //           umax[v] = cvRound(sqrt((double)halfPatchSize * halfPatchSize - v * v));       // Make sure we are symmetric       for (v = halfPatchSize, v0 = 0; v >= vmin; --v)       {           while (umax[v0] == umax[v0 + 1])               ++v0;           umax[v] = v0;              ++v0;       }          allKeypoints.resize(nlevels);          for (int level = 0; level < nlevels; ++level)       {           int featuresNum = nfeaturesPerLevel[level];           allKeypoints[level].reserve(featuresNum*2);              vector<KeyPoint> & keypoints = allKeypoints[level];              // Detect FAST features, 20 is a good threshold           FastFeatureDetector fd(20, true);                 fd.detect(imagePyramid[level], keypoints, maskPyramid[level]);//Fast角点检测              // Remove keypoints very close to the border           KeyPointsFilter::runByImageBorder(keypoints, imagePyramid[level].size(), edgeThreshold);//去除邻近边界的点              if( scoreType == ORB::HARRIS_SCORE )           {               // Keep more points than necessary as FAST does not give amazing corners               KeyPointsFilter::retainBest(keypoints, 2 * featuresNum);//按Fast强度排序,保留前2*featuresNum个特征点                  // Compute the Harris cornerness (better scoring than FAST)               HarrisResponses(imagePyramid[level], keypoints, 7, HARRIS_K); //计算每个角点的Harris强度响应           }              //cull to the final desired level, using the new Harris scores or the original FAST scores.           KeyPointsFilter::retainBest(keypoints, featuresNum);//按Harris强度排序,保留前featuresNum个              float sf = getScale(level, firstLevel, scaleFactor);              // Set the level of the coordinates           for (vector<KeyPoint>::iterator keypoint = keypoints.begin(),                keypointEnd = keypoints.end(); keypoint != keypointEnd; ++keypoint)           {               keypoint->octave = level;  //层信息               keypoint->size = patchSize*sf; //           }              computeOrientation(imagePyramid[level], keypoints, halfPatchSize, umax);  //计算角点的方向,(2)分析       }   }   (2)为每个角点计算主方向,质心法; [cpp]  view plain  copy     static void computeOrientation(const Mat& image, vector<KeyPoint>& keypoints,                                  int halfPatchSize, const vector<int>& umax)   {       // Process each keypoint       for (vector<KeyPoint>::iterator keypoint = keypoints.begin(),  //为每个角点计算主方向            keypointEnd = keypoints.end(); keypoint != keypointEnd; ++keypoint)       {           keypoint->angle = IC_Angle(image, halfPatchSize, keypoint->pt, umax);//计算质心方向       }   }   [cpp]  view plain  copy     static float IC_Angle(const Mat& image, const int half_k, Point2f pt,                         const vector<int> & u_max)   {       int m_01 = 0, m_10 = 0;          const uchar* center = &image.at<uchar> (cvRound(pt.y), cvRound(pt.x));          // Treat the center line differently, v=0       for (int u = -half_k; u <= half_k; ++u)           m_10 += u * center[u];          // Go line by line in the circular patch       int step = (int)image.step1();       for (int v = 1; v <= half_k; ++v)    //每次处理对称的两行v       {           // Proceed over the two lines           int v_sum = 0;           int d = u_max[v];           for (int u = -d; u <= d; ++u)           {               int val_plus = center[u + v*step], val_minus = center[u - v*step];               v_sum += (val_plus - val_minus); //计算m_01时,位置上差一个符号               m_10 += u * (val_plus + val_minus);           }           m_01 += v * v_sum;//计算上下两行的m_01       }          return fastAtan2((float)m_01, (float)m_10);//计算角度   }   (3)计算特征点描述子

[cpp]  view plain  copy     static void computeDescriptors(const Mat& image, vector<KeyPoint>& keypoints, Mat& descriptors,                                  const vector<Point>& pattern, int dsize, int WTA_K)   {       //convert to grayscale if more than one color       CV_Assert(image.type() == CV_8UC1);       //create the descriptor mat, keypoints.size() rows, BYTES cols       descriptors = Mat::zeros((int)keypoints.size(), dsize, CV_8UC1);          for (size_t i = 0; i < keypoints.size(); i++)           computeOrbDescriptor(keypoints[i], image, &pattern[0], descriptors.ptr((int)i), dsize, WTA_K);   }   [cpp]  view plain  copy     static void computeOrbDescriptor(const KeyPoint& kpt,                                    const Mat& img, const Point* pattern,                                    uchar* desc, int dsize, int WTA_K)   {       float angle = kpt.angle;        //angle = cvFloor(angle/12)*12.f;       angle *= (float)(CV_PI/180.f);       float a = (float)cos(angle), b = (float)sin(angle);          const uchar* center = &img.at<uchar>(cvRound(kpt.pt.y), cvRound(kpt.pt.x));       int step = (int)img.step;      #if 1       #define GET_VALUE(idx) \       //取旋转后一个像素点的值           center[cvRound(pattern[idx].x*b + pattern[idx].y*a)*step + \                  cvRound(pattern[idx].x*a - pattern[idx].y*b)]   #else       float x, y;       int ix, iy;       #define GET_VALUE(idx) \ //取旋转后一个像素点,插值法           (x = pattern[idx].x*a - pattern[idx].y*b, \           y = pattern[idx].x*b + pattern[idx].y*a, \           ix = cvFloor(x), iy = cvFloor(y), \           x -= ix, y -= iy, \           cvRound(center[iy*step + ix]*(1-x)*(1-y) + center[(iy+1)*step + ix]*(1-x)*y + \                   center[iy*step + ix+1]*x*(1-y) + center[(iy+1)*step + ix+1]*x*y))   #endif          if( WTA_K == 2 )       {           for (int i = 0; i < dsize; ++i, pattern += 16)//每个特征描述子长度为32个字节           {               int t0, t1, val;               t0 = GET_VALUE(0); t1 = GET_VALUE(1);               val = t0 < t1;               t0 = GET_VALUE(2); t1 = GET_VALUE(3);               val |= (t0 < t1) << 1;               t0 = GET_VALUE(4); t1 = GET_VALUE(5);               val |= (t0 < t1) << 2;               t0 = GET_VALUE(6); t1 = GET_VALUE(7);               val |= (t0 < t1) << 3;               t0 = GET_VALUE(8); t1 = GET_VALUE(9);               val |= (t0 < t1) << 4;               t0 = GET_VALUE(10); t1 = GET_VALUE(11);               val |= (t0 < t1) << 5;               t0 = GET_VALUE(12); t1 = GET_VALUE(13);               val |= (t0 < t1) << 6;               t0 = GET_VALUE(14); t1 = GET_VALUE(15);               val |= (t0 < t1) << 7;                  desc[i] = (uchar)val;           }       }       else if( WTA_K == 3 )       {           for (int i = 0; i < dsize; ++i, pattern += 12)           {               int t0, t1, t2, val;               t0 = GET_VALUE(0); t1 = GET_VALUE(1); t2 = GET_VALUE(2);               val = t2 > t1 ? (t2 > t0 ? 2 : 0) : (t1 > t0);                  t0 = GET_VALUE(3); t1 = GET_VALUE(4); t2 = GET_VALUE(5);               val |= (t2 > t1 ? (t2 > t0 ? 2 : 0) : (t1 > t0)) << 2;                  t0 = GET_VALUE(6); t1 = GET_VALUE(7); t2 = GET_VALUE(8);               val |= (t2 > t1 ? (t2 > t0 ? 2 : 0) : (t1 > t0)) << 4;                  t0 = GET_VALUE(9); t1 = GET_VALUE(10); t2 = GET_VALUE(11);               val |= (t2 > t1 ? (t2 > t0 ? 2 : 0) : (t1 > t0)) << 6;                  desc[i] = (uchar)val;           }       }       else if( WTA_K == 4 )       {           for (int i = 0; i < dsize; ++i, pattern += 16)           {               int t0, t1, t2, t3, u, v, k, val;               t0 = GET_VALUE(0); t1 = GET_VALUE(1);               t2 = GET_VALUE(2); t3 = GET_VALUE(3);               u = 0, v = 2;               if( t1 > t0 ) t0 = t1, u = 1;               if( t3 > t2 ) t2 = t3, v = 3;               k = t0 > t2 ? u : v;               val = k;                  t0 = GET_VALUE(4); t1 = GET_VALUE(5);               t2 = GET_VALUE(6); t3 = GET_VALUE(7);               u = 0, v = 2;               if( t1 > t0 ) t0 = t1, u = 1;               if( t3 > t2 ) t2 = t3, v = 3;               k = t0 > t2 ? u : v;               val |= k << 2;                  t0 = GET_VALUE(8); t1 = GET_VALUE(9);               t2 = GET_VALUE(10); t3 = GET_VALUE(11);               u = 0, v = 2;               if( t1 > t0 ) t0 = t1, u = 1;               if( t3 > t2 ) t2 = t3, v = 3;               k = t0 > t2 ? u : v;               val |= k << 4;                  t0 = GET_VALUE(12); t1 = GET_VALUE(13);               t2 = GET_VALUE(14); t3 = GET_VALUE(15);               u = 0, v = 2;               if( t1 > t0 ) t0 = t1, u = 1;               if( t3 > t2 ) t2 = t3, v = 3;               k = t0 > t2 ? u : v;               val |= k << 6;                  desc[i] = (uchar)val;           }       }       else           CV_Error( CV_StsBadSize, "Wrong WTA_K. It can be only 2, 3 or 4." );          #undef GET_VALUE   }  

参考:

Ethan Rublee et. ORB:An Efficient Alternative to SIFT or SURF

http://www.cnblogs.com/ronny/p/4083537.html

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