基于多特征信息融合的静态图像行人检测

来源 :厦门大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:maoxinlan
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
行人检测是计算机视觉领域重要的研究方向,其涉及到数学、模式识别、人工智能和机器学习等多学科的知识。行人检测在智能交通领域(如车辆安全、视频监控和自动驾驶系统等)具有广泛的应用前景。因此,对行人检测的研究具有极大的理论意义和实际应用价值。然而,由于行人检测受到光照变化、遮挡以及人体自身变化大等因素的影响,设计一个高效的行人检测算法仍是一项具有挑战的任务。  近年来,一些经典的图像特征的提出使得行人检测方法的性能有了长足的进步。然而,人为设计的特征仍然存在着一些局限性。本文针对静态图像的行人检测中多特征信息融合的问题展开了三个方面的研究。本文主要工作和创新之处概括如下:  (1)提出了一种基于多特征融合的行人检测方法。由于单个特征在设计时往往只考虑某些特定的视觉特性(如颜色、梯度和纹理等),因此其具有一定的局限性。多特征的融合有助于结合多个特征的优点来提高行人检测的性能。然而多特征的融合会导致高维数据的产生,因此引入一种有效的降维方法具有重要意义。传统的偏最小二乘(Partial Least Squares,PLS)降维方法已经在特征降维中展现了其良好的性能。我们在其基础上提出了一种基于正则加权最小二乘(RegularizedWeighted Least Squares,RWLS)的PLS方法,用于行人检测中多特征融合后的特征降维。在该方法中,为了最小化样本残差,我们构造了一个RWLS的目标函数,并在其中增加了一个判别项用于更好地区分正负样本。最终,通过求解该目标函数可以得到更加鲁棒的潜在矩阵和权重(投影)矩阵。实验结果证明,本文提出的多特征融合的方法不仅可以有效地融合多特征的优点,同时可以极大地减少了特征融合带来的计算复杂度。  (2)提出了一种基于加权稀疏偏最小二乘方法(Weighted Sparse PartialLeast Squares,WSPLS)的行人检测方法。在行人检测中,通过积分技术对不同的图像特征通道进行快速计算的方法得到了广泛的关注,其中基于积分通道特征的方法是其代表性工作之一。本文在积分通道特征方法(如Locally DecorrelatedChannel Features,LDCF)的基础上,为了能利用特征选择去除高维特征中的冗余和不相关信息,提出了一种基于WSPLS的行人检测方法。在该方法中,结合(1)中得到的优化后的潜在矩阵和稀疏偏最二乘法(Sparse Partial Least Squares,SPLS)训练稀疏权重矩阵。最后,利用稀疏权重矩阵的稀疏特性选择积分通道特征用于训练决策树分类器,同时把每个特征在稀疏权重矩阵中的加权信息与每个决策树相结合,训练出更加鲁棒的行人检测分类器。实验结果表明,基于WSPLS的特征选择和权重信息融合的方法,不仅可以去除人体特征中大部分冗余和不相关信息,而且可以训练出更加鲁棒的行人分类器。  (3)提出了一种基于局部多特征共生性(Local Multiple Feature Co-occurrence,LMFC)的行人检测方法。(2)中提出的WSPLS方法,在对积分通道特征进行选择时,只选择单个特征用于训练增强(boosted)决策树的结点,而以往的研究表明利用多特征共生性可以比利用单个特征获得更多的信息量。因此,针对单个特征训练分类器的缺点,本文提出了一种简单但高效的基于局部多特征共生性的行人检测方法。该方法不仅能提取出多个特征的共生性,同时利用特征选择机制可以降低特征共生性选择过程带来的计算复杂度。实验结果表明,局部多特征共生性可以为行人检测提供比单个特征更多的信息量。
其他文献
近几年来,随着物联网产业的兴起,基于位置的服务(Location-Based Service,LBS)也得到了快速的发展。用户在享受越来越方便的服务的同时,也开始关注其自身的隐私保护。物联网
随着网络技术的发展,网络安全问题日显突出,目前主要的安全技术有防火墙、防病毒软件、用户认证和加密技术等。当前仅仅使用传统的Firewall、Security Router以及主机上的访
无线传感器网络(WSN,wireless sensor network)是微机电系统、片上系统和无线通信技术高度集成而孕育出的一种新型信息获取和处理模式。在无线传感器网络的研究领域,定位问题
传统课件由于固化了教学内容、知识的表达方式及呈现顺序,因而无法在课堂上根据学生对知识点的反应及时调整教学内容和教学方法,难以适应变化多样的课堂教学需要,影响了教师和学
随着企业在信息化建设的不断投入,在运行中的信息系统数量越来越多,系统的规模也越来越大,且IT基础设施规模庞大、结构复杂、品牌众多,为实现信息资源合理配置、有效管理,确保系统
随着我国对近地空间环境的不断探索,获取了海量的空间环境探测数据,这些数据具有时变、动态、空间真三维、属性多维的特性,而目前基于文件的数据组织存储方式不能高效回答数
本文首先就ITS的概念、国内外发展现状进行了研讨,分析了面向服务架构的应用现状,并对传统ITS、面向服务架构、知识服务和Agent技术进行了简单的分析和研究,为服务型AB-ITMS
阿尔茨海默症(AD)是世界上最常见的疾病之一。它是一种神经退行性疾病,会使得患者的认知功能出现障碍,记忆力衰退。至目前为止,对其尚未有有效地知了手段。也因此,AD的早期诊断是一
针对电梯轿厢内暴力行为的日益增多,安全问题需要得到更多的关注。而目前的传统视频监控无法自动地检测异常行为,还需要人参与其中,其效率和准确性都不能令人满意。智能视频