[發(fā)明專利]一種低維方向梯度直方圖特征的提取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710147660.6
• 申請日: 2017-03-13
• 公開（公告）號: CN106934403B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 傅紅普;鄒北驥;劉晴
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南第一師范學(xué)院;中南大學(xué)
• 主分類號: G06K9/46
• 分類號: G06K9/46;G06T5/40;G06T3/40;G06T5/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 龔燕妮

1.一種低維方向梯度直方圖特征的提取方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1：對待提取直方圖的圖像窗口中的每個像素進行像素梯度計算；

步驟2：對待提取直方圖的圖像窗口進行區(qū)域劃分；

將待提取直方圖的尺寸為w*h的圖像窗口劃分成多個邊長為b的塊區(qū)域，并對每個塊區(qū)域劃分成多個邊長為c的細胞區(qū)域；

劃分的塊區(qū)域和細胞區(qū)域均不存在重疊部分；

步驟3：量化像素梯度方向為若干方向項；

所述方向項是對像素梯度的方向角范圍量化后的一個區(qū)間單元；

對像素梯度的方向角范圍均勻劃分為n個方向項，并將像素梯度值在其本身方向角所對應(yīng)的兩個相鄰方向項上進行線性插值，得到像素在相鄰梯度方向項上的梯度值；

步驟4：以塊區(qū)域為處理單元，依次對塊區(qū)域內(nèi)的每個細胞區(qū)域中的像素進行位置線性插值，按以下公式獲得當(dāng)前塊區(qū)域中每個細胞區(qū)域的梯度直方圖向量；

其中，h_θ(i)表示當(dāng)前塊區(qū)域中第i個細胞區(qū)域在方向項θ上的直方圖分量，(x_i,y_i)表示當(dāng)前塊區(qū)域中第i個細胞區(qū)域的中心坐標(biāo)，M_θ(x,y)表示像素(x,y)在方向項θ上的梯度值；d_x和d_y分別是兩個相鄰細胞區(qū)域中心在x軸和y軸方向的距離；

參與塊區(qū)域內(nèi)細胞區(qū)域位置線性插值的像素范圍擴大到了塊區(qū)域的緊鄰細胞區(qū)域；

步驟5：按照相同的順序連接每一塊區(qū)域中的所有細胞區(qū)域的梯度直方圖向量，得到塊區(qū)域的梯度直方圖向量；

步驟6：按照步驟5的順序連接所有的塊區(qū)域的梯度直方圖向量，得到待提取直方圖的圖像窗口的梯度直方圖向量；

在步驟3進行方向量化處理前，對待進行位置線性插值處理的塊及其緊鄰細胞區(qū)域進行高斯平滑處理；

每個塊區(qū)域和與該塊區(qū)域緊鄰的細胞區(qū)域中各像素的梯度值采用不同高斯權(quán)重進行高斯平滑處理：

ω_b(x,y)＝exp(-((x-x_c)²+(y-y_c)²)/2σ²)x,y∈Ω

ω_e(x,y)＝exp(-((|x-x_c|-b_x)²+(|y-y_c|-b_y)²)/2σ²)x,y∈P

其中，ω_b(x,y)和ω_e(x,y)分別表示像素位于塊區(qū)域時和像素位于與塊區(qū)域緊鄰的細胞區(qū)域時采用的高斯權(quán)重因子；

Ω表示以(x_c,y_c)為中心的塊區(qū)域，P表示以(x_c,y_c)為中心的塊區(qū)域的緊鄰細胞區(qū)域；

b_x和b_y分別表示x軸和y軸偏移補償量，σ表示高斯核。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟5之后，分別對所有的塊區(qū)域的梯度直方圖向量進行規(guī)范化處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，采用L2范數(shù)進行規(guī)范化處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述塊區(qū)域邊長b取值為16，所述細胞區(qū)域邊長c取值為8。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項所述的方法，其特征在于，所述步驟3中的量化的方向項數(shù)量為9。