[發(fā)明專利]一種基于視覺的快速行人檢測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310132965.1
• 申請日: 2013-04-16
• 公開（公告）號: CN103177248A
• 公開（公告）日: 2013-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周泓;陳益如;楊思思;程添;蔡宇
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 周烽

1.一種基于視覺的快速行人檢測方法，其特征在于，該方法包括以下內(nèi)容：

（1）通過安裝在車輛上的攝像頭獲取車輛前進(jìn)道路上的視頻圖像；

（2）將步驟1獲取的視頻圖像進(jìn)行逐幀處理：對輸入圖像分別計(jì)算色彩不變參數(shù)特征通道圖像、HOG特征通道圖像、梯度幅值特征通道圖像，得到????????????????????????????????????????????????、、和特征通道圖像，其中，、、為色彩不變參數(shù)特征通道圖像，為HOG特征通道圖像，梯度幅值特征通道圖像；

（3）分別計(jì)算步驟2中的、、和特征通道圖像對應(yīng)的整型圖像表示方法，得到各特征通道圖像對應(yīng)的整型特征通道圖像：、、、；

（4）采用不同尺度的滑動窗口遍歷步驟3中得到的各整型特征通道圖像，計(jì)算每個滑動窗口內(nèi)的類哈爾特征作為行人描述特征；

（5）使用行人檢測器檢測步驟4計(jì)算得到的行人描述特征，判斷輸入的特征是否是與行人相關(guān)的特征；

（6）采用串聯(lián)級聯(lián)策略提高步驟5中行人檢測器檢測輸入特征的速率和效率；

（7）用非極大值抑制算法確定與行人特征最匹配的滑動窗口，確定行人的位置；若經(jīng)過上述步驟判斷后沒有與行人特征相匹配的滑動窗口，則判斷輸入的圖像中無行人。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的快速行人檢測方法，其特征在于，所述步驟2中，色彩不變參數(shù)特征通道定義如下：

色彩不變參數(shù)是通過結(jié)合圖像中關(guān)于色彩的光譜信息和空間結(jié)構(gòu)信息計(jì)算得到的特征參數(shù)；該參數(shù)在圖像局部鄰域范圍內(nèi)具有平移不變性，尺度不變形及色彩不變性等特點(diǎn)，具有極強(qiáng)的色彩區(qū)分能力，對光線變化有很好的適應(yīng)性；計(jì)算色彩不變參數(shù)首先需要對圖像按如下公式進(jìn)行物理建模，

（1）

其中，為圖像的物理模型，表示圖像中的位置，為光線的波長，表示光照的光譜，表示在位置的菲涅爾反射，表示物質(zhì)的放射率；

在上述物理模型中，特征參數(shù)H、、具有色彩不變性特性，分別定義如下：

????（2）

???（3）

???（4）

其中，為對的一階偏導(dǎo)，為對的二階偏導(dǎo)，為對公式（1）的x方向的一階偏導(dǎo)，為對公式（1）y方向的一階偏導(dǎo)；

根據(jù)公式（1）、（2）、（3）、（4）對輸入的圖像計(jì)算色彩不變參數(shù)特征通道圖像，得到色彩不變參數(shù)、、分別對應(yīng)的、、特征通道圖像。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的快速行人檢測方法，其特征在于，所述步驟2中，HOG特征通道定義如下：

對輸入的圖像計(jì)算其梯度圖像，再依次以每個像素為中心8*8鄰域內(nèi)計(jì)算以該像素為中心的8*8鄰域內(nèi)各個像素的梯度直方圖分布；直方圖的統(tǒng)計(jì)規(guī)則如下：8*8鄰域內(nèi)每個像素的梯度幅值為該像素的權(quán)重，直方圖以梯度的方向(0-180°)為劃分區(qū)間，分為6個區(qū)間；每個像素根據(jù)自身梯度的方向落入對應(yīng)的區(qū)間，再將各個區(qū)間內(nèi)存在的像素的對應(yīng)的梯度幅值相加，最終得到梯度直方圖。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的快速行人檢測方法，其特征在于，所述步驟2中，梯度幅值特征通道定義如下：

采用二階微分算子——拉普拉斯算子來計(jì)算圖像的梯度幅值；圖像二階偏微分的定義如下：

（5）

（6）

其中表示輸入圖像，,表示該像素在圖像中的位置；那么2維圖像的梯度得到如下：

即，

?（8）

那么圖像的梯度幅值就為。

5.?根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于視覺的快速行人檢測方法，其特征在于，所述步驟3中，整型圖像表示計(jì)算方法如下：

（9）

式中，為圖像的整形表示，為原特征通道圖像中的像素值，表示圖像中像素的位置；對步驟3）中得到的特征通道圖像依次計(jì)算其整形圖像，將這些整形圖像記作、、、。