什麼是 feature? 為什麼 feature 很重要?


在說明什麼是 feature 之前,先跟大家討論個問題,大多數人都玩過拼圖,要從數量這麼多的碎片中,組合成一大幅影像,這是如何辦到的?該從何處開始著手?

應該是從比較容易辨識的碎片中先開始,比較容易辨識也就是比較特殊的圖案,它們可以輕易被比較、被辨認,這些圖案可以說就是 feature,但是要如何用言語形容這些比較特別的圖案,還是蠻難的,要尋找這些 feature 似乎對人腦來說,是與生俱來的,所以要描述,也不是太容易。

如果讓電腦可以拼拼圖,之後是否可以讓電腦利用數張相關影像,連結成一張更大的影像?如果可以,那可不可以提供某建築物的一系統影像,由電腦建立出該建築物的 3D 模型?


以下圖為例,有六個 feature,先試看看是否有辦法找到它們的正確位置?

A, B 是 flat surface,要找出他們的正確位置幾乎是不可能,因為好像很多位置都有可能。
C, D 則較為容易,為 edge,它們的位置只能侷限在直線上,但要確切指出它們的位置還是有難度。
E, F 是建築物的 Corner,可以很容易地在圖中找到它們的位置,因為只要它們一移動,就可以看出有變化的地方。


以如下的簡圖為例:

藍色方塊是 flat area 非常難以尋找和追縱,不管將藍色方塊作任何移動,都很難看出有變化,黑它方塊如果延著邊緣的方向移動,也很難看出有變化,但紅色方塊,它是一個 corner,不管如何移動,都可以看出它的變化,所以基本來說, corner 在影像中,會被視為是 good feature。

既然 corner 是 good feature,那又該如何在影像中找尋他們呢?最直覺的方法就是搜尋影像中的哪些區域符合:只要有些微的移動,就可以產生很大的變化;要找出這些 feature 的方法稱為: Feature Detection。

假設已經在該影像中搜尋到 feature,則要如何在其它影像中,找尋是否有該 feature 的存在呢?
以人的看法來說,我們會以該 feature 附近的物體來形容,用語言來解釋,可能為:它的上部分是雲、下部分建築物、建築物上有很多玻璃…等,來搜尋其它影像中是否有類似的景色,相同地,電腦也是可以形容某 feature 的週遭,藉以比對該 feature 是否也存在於其它影像中,該形容 feature 的方法稱為: Feature Description。




Reference

Understanding Features

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