[发明专利]一种低维方向梯度直方图特征的提取方法

摘要

本发明公开了一种低维方向梯度直方图特征的提取方法，包括如下步骤：步骤1，计算整幅图像或者图像窗口中每个像素的梯度；步骤2，对图像窗口进行区域划分；步骤3，对块区域及其紧邻细胞区域中像素的梯度值在细胞区域之间进行位置线性插值；步骤4，计算细胞区域的方向梯度直方图；步骤5，计算块区域的方向梯度直方图；步骤6，计算图像窗口的方向梯度直方图特征。通过将减弱区域量化走样的措施由块区域重叠替换为将块区域之外紧邻的细胞区域纳入位置线性插值范围，该方法取消了块区域部分重叠，能提取出维度低得多的方向梯度直方图HOG特征。通过块内块外不同权重的高斯平滑，进一步减弱了区域量化走样。

主权项

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∈Ωω_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。