[发明专利]一种低维方向梯度直方图特征的提取方法

权利要求书

1.一种低维方向梯度直方图特征的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对待提取直方图的图像窗口中的每个像素进行像素梯度计算；

步骤2：对待提取直方图的图像窗口进行区域划分；

将待提取直方图的尺寸为w*h的图像窗口划分成多个边长为b的块区域，并对每个块区域划分成多个边长为c的细胞区域；

划分的块区域和细胞区域均不存在重叠部分；

步骤3：量化像素梯度方向为若干方向项；

所述方向项是对像素梯度的方向角范围量化后的一个区间单元；

对像素梯度的方向角范围均匀划分为n个方向项，并将像素梯度值在其本身方向角所对应的两个相邻方向项上进行线性插值，得到像素在相邻梯度方向项上的梯度值；

步骤4：以块区域为处理单元，依次对块区域内的每个细胞区域中的像素进行位置线性插值，按以下公式获得当前块区域中每个细胞区域的梯度直方图向量；

其中，h_θ(i)表示当前块区域中第i个细胞区域在方向项θ上的直方图分量，(x_i,y_i)表示当前块区域中第i个细胞区域的中心坐标，M_θ(x,y)表示像素(x,y)在方向项θ上的梯度值；d_x和d_y分别是两个相邻细胞区域中心在x轴和y轴方向的距离；

参与块区域内细胞区域位置线性插值的像素范围扩大到了块区域的紧邻细胞区域；

步骤5：按照相同的顺序连接每一块区域中的所有细胞区域的梯度直方图向量，得到块区域的梯度直方图向量；

步骤6：按照步骤5的顺序连接所有的块区域的梯度直方图向量，得到待提取直方图的图像窗口的梯度直方图向量；

在步骤3进行方向量化处理前，对待进行位置线性插值处理的块及其紧邻细胞区域进行高斯平滑处理；

每个块区域和与该块区域紧邻的细胞区域中各像素的梯度值采用不同高斯权重进行高斯平滑处理：

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)分别表示像素位于块区域时和像素位于与块区域紧邻的细胞区域时采用的高斯权重因子；

Ω表示以(x_c,y_c)为中心的块区域，P表示以(x_c,y_c)为中心的块区域的紧邻细胞区域；

b_x和b_y分别表示x轴和y轴偏移补偿量，σ表示高斯核。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤5之后，分别对所有的块区域的梯度直方图向量进行规范化处理。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，采用L2范数进行规范化处理。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述块区域边长b取值为16，所述细胞区域边长c取值为8。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述步骤3中的量化的方向项数量为9。