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基于多部位联合的行人检查方法研究

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目录

摘要

第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文的研究内容

1.4 论文的组织结构

第二章 行人检测关键技术

2.1 引言

2.2 经典的行人特征

2.3 分类算法

2.3.1 K最近邻算法

2.3.2 支持向量机

2.3.3 决策树

2.3.4 Adaboost算法

2.4 本章小结

第三章 基于HOG与LBP的行人检测

3.1 引言

3.2 基于HOG与SVM的行人检测

3.2.1 HOG特征

3.2.2 主成分分析

3.2.3 滑动窗口检测

3.3 基于LBP与四元数的行人检测

3.3.1 LBP特征

3.3.2 四元数

3.4 本章小节

第四章 基于多部位联合的行人检测

4.1 引言

4.2 基于多示例的部位分类器

4.2.1 多示例学习算法

4.2.2 多部位的多示例学习

4.3 基于贝叶斯的联合概率模型

4.3.1 贝叶斯网络

4.3.2 多部位联合模型

4.4 实验设计与分析

4.5 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读学位期间发表的论文

声明

致谢

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摘要

行人检测是进行行人识别、行为分析等更深层研究工作的基础。目前最主流的行人检测方法是找到一种能有效描述行人的特征,使用机器学习算法对样本图像中的这种特征进行训练,最后用模式分类的方法来检测目标图像中的行人。
  当前大多数的行人检测方法无法检测到被遮挡的行人,针对这一问题,本文使用了一种对人体多个部位提取特征的检测方法。我们建立了两个行人特征模型:一个提取较低分辨率图像中的梯度方向直方图(HOG)特征;一个在高分辨率的图像中对人脸、头肩、躯干与腿部提取一种改进的局部二值模式(LBP)特征。通过实验证明该方法能有效提高被遮挡行人的检测精度。本文的主要工作如下:
  1、阐述行人检测中的关键技术。行人检测主要包括提取行人特征、使用机器学习方法对行人特征训练分类器以及利用训练好的分类器对测试样本进行检测。当前最经典的行人特征有小波特征、梯度方向直方图特征、局部二值模式特征等,我们通过实验比对分析这些特征的优缺点。分类算法主要有K-最近邻、贝叶斯、支持向量机以及Adaboost算法,我们分析并总结了这些算法在行人检测中的应用。
  2、将改进的HOG与LBP特征应用于行人检测。将训练样本向下采样得到较低分辨率的图像,对该图像提取HOG特征,并使用主成分分析对特征向量降维。使用支持向量机算法(SVM)对维度较低的特征训练分类器,能减少训练时间,提高检测速度。将四元数与LBP特征相结合,利用四元数的复数特性,得到一种改进的LBP特征,该特征能够有效的保留彩色图像三个通道的信息,对背景颜色有很强的鲁棒性。
  3、研究多示例学习与贝叶斯网络在分类器训练中的应用。首先,在高分辨率的训练样本图像中,对人脸、头肩、躯干与腿部提取改进的LBP特征,使用多示例学习对每一个部位训练分类器,并对每一个部位进行检测。接着使用贝叶斯网络来构造一种联合概率模型,结合各个部位的检测结果来训练出整个行人的分类器。该方法能有效检测出被遮挡的行人,提高行人检测的精度。

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