Dlib C++ Library に付属のサンプルプログラムで SURF を求める（Ubuntu 上）

SURF（Speeded Up Robust Features）は、画像から特徴点を高速に検出・記述するアルゴリズムである。物体認識、画像マッチング、パノラマ合成などに広く利用されている。

【サイト内の関連ページ】

説明資料: Dlib の機能概要 [PDF], [パワーポイント]
顔情報処理の Python プログラム（Dlib，face_recognition を使用）について: 別ページ »にまとめ
Windows で動く人工知能関係 Pythonアプリケーション，オープンソースソフトウエア）: 別ページ »にまとめている．

【用語説明】

Dlib
Dlibは，数多くの機能を持つ C++ ライブラリ．機能には，機械学習，数値計算，グラフィカルモデル推論，画像処理，スレッド，通信，GUI，データ圧縮・一貫性，テスト，さまざまなユーティリティなどがある．Python API もある．

Ubuntu を使うとして手順を説明する．

前準備

Ubuntu のシステム更新

Ubuntu で OS のシステム更新を行うときは，次のコマンドを実行．

# パッケージリストの情報を更新
sudo apt update
# インストール済みのパッケージを包括的に更新 (依存関係も考慮)
sudo apt full-upgrade
# 変更をシステム全体に確実に反映させるために再起動
sudo shutdown -r now

いくつかのパッケージのインストール

sudo apt install libx11-dev

DLib のインストール（Ubuntu 上）

DLib のインストール（Ubuntu 上）: 別ページ »で説明

画像ファイル fruits.jpg, home.jpg のダウンロード

画像ファイル fruits.jpg, home.jpg のダウンロードは， Ubuntu上で次のコマンドを実行する．

curl -L https://github.com/opencv/opencv/blob/master/samples/data/fruits.jpg?raw=true -o fruits.jpg
curl -L https://github.com/opencv/opencv/blob/master/samples/data/home.jpg?raw=true -o home.jpg

Windows を使用する場合は，コマンドプロンプトを管理者として開き次のコマンドを実行する．

curl -L https://github.com/opencv/opencv/blob/master/samples/data/fruits.jpg?raw=true -o fruits.jpg
curl -L https://github.com/opencv/opencv/blob/master/samples/data/home.jpg?raw=true -o home.jpg

上のコマンドがうまく実行できないときは，別ページを参考にダウンロードを行う．

https://github.com/opencv/opencv/tree/master/samples/data で公開されている fruits.jpg, home.jpg を使用する（謝辞：画像の作者に感謝します）

SURF を標準出力に表示

dlib C++ Library を用いて SURF を求める。

#include<dlib/image_keypoint/draw_surf_points.h>
#include<dlib/image_io.h>
#include<dlib/image_keypoint.h>
#include<fstream>

using namespace std;
using namespace dlib;

int main(int argc, char** argv)
{
        array2d<rgb_pixel> img;
        load_image(img, argv[2]);


        std::vector<surf_point> sp = get_surf_points(img);
        cout << "number of SURF points found: "<< sp.size() << endl;

	std::vector<surf_point>::iterator it;
	for( it = sp.begin(); it != sp.end(); it++ )
        {
            cout << "center of first SURF point: "<< it->p.center << endl;
            cout << "pyramid scale:     " << it->p.scale << endl;
            cout << "SURF descriptor: \n" << it->des << endl;
        }

	if ( atoi(argv[1]) != 0 ) {
	  image_window my_window(img);
	  draw_surf_points(my_window, sp);
	  my_window.wait_until_closed();
	}
}

上のソースコードを，a.cppのようなファイル名で保存し，次の手順でビルドして実行

g++ -I/usr/local/include a.cpp -L/usr/local/lib -ldlib -lpthread -lX11
./a.out 0 home.jpg
./a.out 0 fruits.jpg

第1引数は表示モードを指定する。0 を指定すると SURF 特徴点の情報を標準出力に表示する。1 を指定すると、標準出力への表示に加えて、画像ウィンドウに特徴点を描画して表示する。第2引数には処理対象の画像ファイル名を指定する。

./a.out 1 home.jpg
./a.out 1 fruits.jpg