Ciratefi: An RST-invariant template matching with extension to color images

Template matching is a technique widely used for finding patterns in digital images. A good template matching should be able to detect template instances that have undergone geometric transformations. In this paper, we proposed a grayscale template matching algorithm named Ciratefi, invariant to rotation, scale, translation, brightness and contrast and its extension to color images. We introduce CSSIM (color structural similarity) for comparing the similarity of two color image patches and use it in our algorithm. We also describe a scheme to determine automatically the appropriate parameters of our algorithm and use pyramidal structure to improve the scale invariance. We conducted several experiments to compare grayscale and color Ciratefis with SIFT, C-color-SIFT and EasyMatch algorithms in many different situations. The results attest that grayscale and color Ciratefis are more accurate than the compared algorithms and that color-Ciratefi outperforms grayscale Ciratefi most of the time. However, Ciratefi is slower than the other algorithms.

Casamento de modelos baseado em projeções radiais e circulares invariante a pontos de vista.

Este trabalho aborda o problema de casamento entre duas imagens. Casamento de imagens pode ser do tipo casamento de modelos (template matching) ou casamento de pontos-chaves (keypoint matching). Estes algoritmos localizam uma região da primeira imagem numa segunda imagem. Nosso grupo desenvolveu dois algoritmos de casamento de modelos invariante por rotação, escala e translação denominados Ciratefi (Circula, radial and template matchings filter) e Forapro (Fourier coefficients of radial and circular projection). As características positivas destes algoritmos são a invariância a mudanças de brilho/contraste e robustez a padrões repetitivos. Na primeira parte desta tese, tornamos Ciratefi invariante a transformações afins, obtendo Aciratefi (Affine-ciratefi). Construímos um banco de imagens para comparar este algoritmo com Asift (Affine-scale invariant feature transform) e Aforapro (Affine-forapro). Asift é considerado atualmente o melhor algoritmo de casamento de imagens invariante afim, e Aforapro foi proposto em nossa dissertação de mestrado. Nossos resultados sugerem que Aciratefi supera Asift na presença combinada de padrões repetitivos, mudanças de brilho/contraste e mudanças de pontos de vista. Na segunda parte desta tese, construímos um algoritmo para filtrar casamentos de pontos-chaves, baseado num conceito que denominamos de coerência geométrica. Aplicamos esta filtragem no bem-conhecido algoritmo Sift (scale invariant feature transform), base do Asift. Avaliamos a nossa proposta no banco de imagens de Mikolajczyk. As taxas de erro obtidas são significativamente menores que as do Sift original.