[發明專利]機載平臺快速行人檢測系統和方法

有效

• 申請號: 201310400824.3
• 申請日: 2013-09-06
• 公開（公告）號: CN103473532B
• 公開（公告）日: 2016-11-23
• 發明（設計）人: 劉恒利;何旭棟;黃潮炯;顏春明;李恒宇;羅均;謝少榮
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06K9/62;H04N7/18
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 何文欣

1.一種機載平臺快速行人檢測系統，包括高清攝像機（1），其特征在于：所述高清攝像機（1）連接到一個機載快速處理模塊SECO?CARMA?DevKit（2）；所述高清攝像機（1）攝入高清圖像后，通過USB接口將圖像傳入到機載快速處理模塊SECO?CARMA?DevKit（2），所述的快速處理模塊SECO?CARMA?DevKit（2）對實時采集的高清圖像進行實時行人檢測。

2.一種機載平臺快速行人檢測方法，采用根據權利要求1所述的機載平臺快速行人檢測系統進行檢測，其特征在于，檢測步驟如下：

步驟1：由高清攝像機（1）攝取圖像后實時傳入機載快速處理模塊SECO?CARMA?DevKit（2）；

步驟2：由機載快速處理模塊SECO?CARMA?DevKit（2）對輸入圖像進行如下處理：

顏色空間標準化：將圖片直接傳到CUDA上并行化處理實現，就是得到圖片數據的每個像素點的值，獲取到像素點的值之后就可以利用平方根Gamma校正，則按如下方式進行：，其中表示Gamma校正后的圖像像素值，)表示未校正時的值；

計算梯度：利用CUDA每個線程塊包含256×1×1線程，每個線程計算一個梯度，模和方向，用高速片上共享內存Shared?Memory存儲像素的信息，這樣計算得到三個通道的梯度的幅值以及三個方向角，此時取梯度幅值最大的通道值和對應的方向角，具體計算按如下公式進行：

其中，分別表示x，y方向的梯度，表示梯度方向；

空間和方向的梯度統計：利用步驟結果求取梯度，每個線程獨自計算直方圖，結果存放到共享存儲單元，由梯度得到梯度方向直方圖，以下步驟生成方向梯度直方圖：1）確定θ(x，y)梯度值分布空間；2）遞增梯度值分布空間的值；3）重復步驟1）和步驟2）；

重疊塊中的對比度標準化：將所有線程塊生成的直方圖組成一個大型的直方圖，之后按以下方式進行歸一化處理，每個線程計算對應的HOG塊，計算按如下公式進行：，其中v表示向量，表示向量v的范數，表示很小的值；

特征向量生成：在128×64像素的檢測窗口中，最好的結果是使用16×16像素塊，128×64像素由15×7塊組成。每個塊含有4個亞塊，每個亞塊又包含一個Cell單元，而一個Cell單元由8×8像素組成；每個Cell單元中會生成9bins，每個塊中就會生成4×9個bins；所以最終128×64檢測窗口中特征向量的維數為3780。

基于線性向量機SVM將特征向量進行分類；

步驟3：由機載快速處理模塊SECO?CARMA?DevKit（2）實時輸出檢測行人結果。

3.根據權利要求2所述的機載平臺快速行人檢測方法，其特征在于，所述步驟中基于線性向量機SVM將特征向量進行分類的方法是：檢測窗口中有64×128個像素，由7×15塊組成，通過圖像的寬度，高度，窗口和塊的步幅計算CUDA的塊的數目，將每個檢測窗口映射到一個線程塊中；將每個直方圖的值乘以SVM權重，然后用平行歸約法添加加權值，再減去超平面的偏置，最后將計算結果寫回到GPU的全局內存中。