MATLAB形状上下文图像特征匹配系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现了形状上下文算法的完整流程，包括轮廓提取、特征点采样、形状上下文特征计算与匹配。系统生成的描述符具有旋转和尺度不变性，适用于图像轮廓的特征分析与相似性度量。

详 情 说 明

基于形状上下文（Shape Context）的图像特征匹配系统

项目介绍

本项目实现了一个完整的形状上下文算法系统，用于图像轮廓的特征提取与匹配。系统能够对输入的形状轮廓进行分析，生成具有旋转和尺度不变性的形状描述符，并通过高效的匹配算法实现形状识别与比对。该项目不仅提供了可执行的算法实现，还配套了详细的技术文档，深入阐述了形状上下文的数学原理和实际应用。

功能特性

• 轮廓提取与采样：自动提取二值图像的形状轮廓，并进行特征点采样
• 形状上下文特征计算：基于对数极坐标系统构建具有不变性的形状描述符
• 智能特征匹配：采用匈牙利算法实现高效的特征点对应关系匹配
• 相似性度量：提供准确的形状相似度评分和匹配质量评估
• 可视化输出：生成特征匹配关系图和相似度矩阵，直观展示匹配结果
• 参数可配置：支持自定义特征点数量、分箱方案等关键参数

使用方法

输入要求

1. 图像输入：支持PNG、JPG格式的二值化轮廓图像
2. 参数配置：可选的采样点数量、极坐标分箱参数等
3. 数据集：需要比对的多个形状图像集合

操作流程

1. 准备待匹配的形状图像数据集
2. 配置算法参数（或使用默认参数）
3. 运行主程序进行特征提取和匹配
4. 查看输出的匹配结果和相似度报告

输出结果

• 形状上下文特征描述符矩阵
• 特征点匹配对应关系可视化图
• 形状相似度得分矩阵
• 详细的匹配分析报告

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Image Processing Toolbox
• 推荐内存：4GB以上
• 支持的操作系统：Windows/Linux/macOS

文件说明

main.m文件作为系统的主入口程序，实现了整个形状上下文匹配流程的核心功能，包括图像数据的读取与预处理、形状轮廓的自动提取、特征点的均匀采样、形状上下文描述符的计算生成、基于匈牙利算法的特征匹配优化、相似性度量的精确计算，以及最终结果的可视化输出与报告生成。该文件通过模块化设计将各个算法步骤有机整合，为用户提供了一站式的形状匹配解决方案。