交通環(huán)境中的行人檢測問題的研究
本文關鍵詞:交通環(huán)境中的行人檢測問題的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:行人安全一直以來是交通安全中的焦點問題。行人檢測作為目標檢測的一個重要分支,在很多方面有著廣泛的應用前景。在交通環(huán)境中,司機需要了解車輛周圍的行人信息。司機根據(jù)車輛周圍的行人信息,做到規(guī)避行人,避免碰撞行人,造成行人傷亡。在人流比較密集的場所,行人檢測能夠提供某地某時某刻的行人數(shù)量,根據(jù)行人的分布情況,正確引導行人到正確的逃生出口,最大可能的減少行人的傷亡。目前,尤其是基于視覺信息的行人檢測技術,存在一些難點問題,它們嚴重制約著行人檢測的發(fā)展。單一的行人特征只能展現(xiàn)行人的部分信息,無法全面充分的描述行人的整體信息。交通環(huán)境中,視頻監(jiān)控下行人的大小、姿態(tài)和服飾是多樣的。處在交通環(huán)境中的行人遭受其他物體的遮擋,導致行人的整體結構缺失。這些難點問題都對行人檢測提出了嚴峻的挑戰(zhàn)。針對以上難點問題,本文提出了基于多特征信息的部位組合的行人檢測算法,主要包括:(1)在提取行人特征時,本文結合Gabor特征和HOG特征搭建行人特征庫,HOG特征能夠對行人的輪廓進行充分的描述,小波變換能夠展現(xiàn)出行人圖像的高低頻信息,二維Gabor濾波器能夠描述不同尺度和方向的行人信息,結合以上的特征信息,實現(xiàn)對行人更加全面充分的描述。(2)為了提高行人特征的多樣性,在生成行人特征前,對行人圖像進行金字塔變換,在不同的行人尺度圖像下提取行人特征,增加行人的多尺度信息。(3)提取行人特征,生成的行人特征向量包含大量的冗余信息,造成了行人的特征向量維數(shù)過高。對行人特征進行PCA降維處理,保留主要的行人信息,更好的融入Adaboost算法,提升檢測速度。(4)使用頭肩部和腿部共同檢測行人,由傳統(tǒng)的整體檢測行人轉變成部位組合檢測,有效的解決行人的部分遮擋問題,提升行人檢測的精度。在INRIA、MIT和Daimler行人庫中統(tǒng)計了本文方法的行人檢測率和誤報率,并與其它行人檢測方法作對比分析。實驗結果表明,本文提出的基于多特征信息部位組合的行人檢測技術,能夠更加全面充分的描述行人的整體信息,能夠提升行人檢測的精度,同時具有良好的實時性。
【關鍵詞】:行人檢測 HOG特征 Gabor特征 機器學習 Adaboost
【學位授予單位】:吉林大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:U495;TP391.41
【目錄】:
- 摘要4-6
- Abstract6-11
- 第1章 緒論11-19
- 1.1 研究背景和意義11-12
- 1.2 國內外研究發(fā)展與現(xiàn)狀12-17
- 1.3 本文的主要研究內容與章節(jié)安排17-18
- 1.4 本章小結18-19
- 第2章 行人檢測的技術分析19-29
- 2.1 前言19
- 2.2 經(jīng)典的行人特征提取算法19-23
- 2.2.1 Haar-Like特征19-21
- 2.2.2 HOG特征21
- 2.2.3 SIFT特征21-23
- 2.2.4 Gabor特征23
- 2.3 行人檢測的分類算法23-28
- 2.3.1 支持向量機算法24-25
- 2.3.2 神經(jīng)網(wǎng)絡算法25-27
- 2.3.3 boosting類別算法27-28
- 2.4 本章小結28-29
- 第3章 基于多特征信息的行人檢測29-51
- 3.1 前言29
- 3.2 行人輪廓信息的提取29-34
- 3.2.1 顏色/gamma規(guī)格化29
- 3.2.2 計算梯度29-31
- 3.2.3 對各cell的梯度方向加權直方圖進行統(tǒng)計31-32
- 3.2.4 同一塊中的對比規(guī)格化32-34
- 3.3 行人方向信息的提取34-36
- 3.3.1 二維Gabor濾波器35
- 3.3.2 實部和虛部35-36
- 3.4 各人體特征的識別實驗36-40
- 3.5 基于多特征信息的行人檢測40-49
- 3.5.1 預處理41-42
- 3.5.2 特征信息融合42-43
- 3.5.3 特征降維43-44
- 3.5.4 實驗及結果44-49
- 3.6 本章小結49-51
- 第4章 基于多特征信息的部位組合的行人檢測51-68
- 4.1 前言51
- 4.2 基于機器學習的行人分類算法51-57
- 4.2.1 行人特征信息的學習流程51-54
- 4.2.2 訓練誤差54-55
- 4.2.3 泛化誤差55-57
- 4.3 增加行人的多尺度信息57-58
- 4.4 生成組合分類器58-59
- 4.5 模板識別與合并59-60
- 4.5.1 模板識別59-60
- 4.5.2 模板合并60
- 4.6 特征提取與檢測流程60-62
- 4.7 實驗及結果62-67
- 4.8 本章小結67-68
- 第5章 總結與展望68-69
- 5.1 總結68
- 5.2 未來展望68-69
- 參考文獻69-74
- 作者簡介及在學期間所取得的科研成果74-75
- 致謝75
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