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[2005CVPR]Histograms of Oriented Gradients for Human Detection

时间:2014-07-09 11:02:38      阅读:829      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

HOG这种方法跟边缘方向直方图尺度不变特征变换(SIFT)以及形状上下文方法shape contexts有很多相似之处,但与它们的不同点是HOG描述器是在一个网格密集的大小统一的细胞单元上计算,而且为了提高性能,还采用了重叠的局部对比度归一化.HOG方法是在图像的局部细胞单元上操作,所以它对图像几何和光学的形变都能保持很好的不变.

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算法步骤step1:Gamma/Colour Normalization

作者分别在灰度空间、RGB色彩空间和LAB色彩空间上对图像进色彩和 伽马归一化,但实验结果显示,这个归一化的预处理工作对最后的结果没有影响,原因可能是:在后续步骤中也有归一化的过程,那些过程可以取代这个预处理的归一化。所以,在实际应用中,这一步可以省略。


算法步骤step2:Gradient Computation 

Several smoothing scales were testedinclude-ingσ=0 (none)
uncentred [?1, 1],centred [?1, 0, 1] and cubic-corrected[1, ?8, 0, 8, ?1]
2×2 diagonal     bubuko.com,布布扣
3×3 Sobel
Simple 1-D [?1, 0, 1] masks atσ=0 workbest
For colour images, wecalculate separate gradients for eachcolour channel, andtake the one with the largest norm as the pixel’s gradient vector. 

算法步骤step3:Spatial / Orientation Binning 
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0?– 180? (“unsigned” gradient) or 0?–360? (“signed”gradient)作者发现,采用无向的梯度和9个直方图通道,能在行人检测试验中取得最佳的效果
为每个cell统计方向梯度直方图,是一个9维的向量,采用三次插值进行投票。为什么是三次插值呢?[两次是偏移x,y,一次是角度,比如我的角度是20度的话,那就要分给0-20度和20-40度的]
it is useful to downweight pixels near the edges of the block by applying aGaussian spatial window to each pixel before accumulating orientation votesinto cells. (σ = 0.5 ? blockwidth)

算法步骤step4:grouping the cells together into larger blocks

bubuko.com,布布扣bubuko.com,布布扣如左图,会有4*4block,每个block里面都有4cell,所以总共有(4*4)*(2*2)*9个特征

R-HOG区间大体上是一些方形的格子,它可以有三个参数来表征:每个区间中细胞单元的数目、每个细胞单元中像素点的数目、每个细胞的直方图通道数目
block的overlap提高了5%的performance,overlap可以消除block之间的突变

算法步骤step5:Normalization and Descriptor Blocks 

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L2-Hys, L2-norm followed by clipping (limitingthemaximumvaluesof v to 0.2) and renormalizing


算法步骤step6:svm训练

我用的是libsvm



算法的总结

RGB colour space with nogammacorrection;
[?1, 0, 1]gradient filter with no smoothing ;
linear gradient voting into 9 orientation bins in 0?–180?;
16×16 pixelblocks of four 8×8 pixel cells; Gaussian spatial win-dow withσ = 8 pixel;
L2-Hys (Lowe-styleclipped L2 norm) block normalization;
block spacing stride of 8 pixels (hence 4-fold coverage of each cell);
64×128detection window ;
linear SVM classifier.

对于64*128的窗口,因为cell width = cell height = 8,又加上block的overlap,所以总共有7*15个block
每个block内又有4个cell,每个cell是一个9维的特征,所以每个block有36维特征

我们来计算一下特征数:(64/8-1)*(128/8-1) *  4 * 9 = 3780



bubuko.com,布布扣作者还提到了圆形的blockbubuko.com,布布扣


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e图就是生成的特征

根据f图就可以看出对于人来说,轮廓占的svm权重比较大


INRIA行人库   http://pascal.inrialpes.fr/data/human/

hog+svm源代码  timehandle的http://hi.baidu.com/nokltkmtsfbnsyq/item/f4b73d06f066cd193a53eec3

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原文:http://blog.csdn.net/abcd1992719g/article/details/37567043

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