从零开始的无人驾驶 02:Vehicle Detection

栏目: 数据库 · 发布时间: 6年前

内容简介:在对于图像上的每一块颜色,计算与背景图的distance甚至更硬核一点,直接把各种可能的车辆图片存起来,然后跟相机视角的图片进行比较

CNN (Convolutional Neural Networks 卷积神经网络) 普遍运用之前,车辆检测是通过使用条件随机场或者SVM(支持向量机)来实现的。操作上分为两步,先是从图像上提取特征,然后基于特征建立模型,判断车辆位置。

template matching 模板匹配

对于图像上的每一块颜色,计算与背景图的distance

从零开始的无人驾驶 02:Vehicle Detection

甚至更硬核一点,直接把各种可能的车辆图片存起来,然后跟相机视角的图片进行比较

从零开始的无人驾驶 02:Vehicle Detection
从零开始的无人驾驶 02:Vehicle Detection

这类解决方案统称 template matching

从零开始的无人驾驶 02:Vehicle Detection

Color Histogram

template matching的缺陷也很明显,对于没有预存过的模板,自然无从识别。因此出现了 Color Histogram方案

从零开始的无人驾驶 02:Vehicle Detection

将车辆的模板转换成颜色直方图,运算时比较目标物体与预存直方图的相似度。优点是同一个物体在不同角度仍可识别。比如对于一辆红色的车,从不同方向看过去,模板匹配无法很好地识别,而利用Color Histogram则不受影响。

HOG

Histogram of Oriented Gradients (定向梯度直方图), 相比于之前的特征,HOG特征更加健壮,并且无视颜色的影响。

操作的时候,首先捕捉图像的轮廓与纹理信息

从零开始的无人驾驶 02:Vehicle Detection

然后将图像划分为多个cell。对每个cell计算梯度方向

从零开始的无人驾驶 02:Vehicle Detection

统计每个cell的局部直方图

从零开始的无人驾驶 02:Vehicle Detection

将结果归一化,得到的主方向将成为局部特征梯度方向

从零开始的无人驾驶 02:Vehicle Detection

汇总每个cell得到的局部信息,就可以得到HOG特征

从零开始的无人驾驶 02:Vehicle Detection
可以直接将二者拼接,得到的组合信息这里面有一些要注意的地方,一般多个特征拥有不同的模量,所以数字上相差很大那么就需要进行正则化,将数据对齐还可以利用决策树等方法,舍弃影响不大的变量其次可以预先设定好车辆可能的最大宽度和最小宽度这样在检测时进行有限的multi-scale window减小搜索空间建立,计算中心位置模型的选取倒是比较简单,SVM, Decision Tree, Nerual Network, etc. 这些都是常见的选择

针对每一帧图像,检测车辆位置,形成连续追踪


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