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HOG特征与SVM分类在目标识别中的应用
在计算机视觉领域,目标识别是一项重要任务,而HOG(方向梯度直方图)特征与SVM(支持向量机)分类器的组合在行人检测和车辆识别中表现优异。
HOG特征提取 HOG特征通过计算图像局部区域的梯度方向直方图来描述物体形状。具体步骤包括: 归一化图像尺寸,确保输入一致性。 计算每个像素的梯度幅值和方向,捕捉边缘信息。 将图像划分为小单元(Cells),统计单元内的梯度方向直方图。 组合相邻单元形成块(Blocks),进行归一化以增强光照不变性。 串联所有块的直方图,形成最终的高维特征向量。
SVM分类器训练 SVM通过寻找最优超平面实现分类: 准备带标签的训练集(正样本:人/车,负样本:背景)。 提取所有样本的HOG特征,构建特征矩阵。 使用线性或RBF核函数训练SVM模型,调整惩罚参数C以平衡分类精度与泛化能力。
MATLAB实现要点 调用`extractHOGFeatures`函数高效提取特征,可调整细胞大小和块重叠比例。 利用`fitcsvm`进行模型训练,重点关注核函数选择和交叉验证。 通过滑动窗口检测时,结合非极大值抑制(NMS)减少重复框。
优化方向 多尺度检测:对图像金字塔处理以适应不同目标大小。 难例挖掘:迭代补充被误分类的负样本提升模型鲁棒性。 特征融合:结合颜色直方图等补充HOG对纹理信息的不足。
该方法在结构化场景(如道路监控)中效果显著,但对遮挡目标需结合其他算法改进。