使用雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符的用于增量對象檢測的系統(tǒng)及方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)展現(xiàn)使用分階段過程及帶通特征提取器的用于增量對象檢測的方法、系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)可讀媒體及設(shè)備。在所述分階段過程的每一階段，可使用雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符從圖像數(shù)據(jù)中的多個(gè)特征頻帶提取不同的特征頻帶，且將其與所述頻帶內(nèi)的目標(biāo)對象的特征進(jìn)行比較以供用于部分決策。如果在所述分階段過程的任何階段處作出拒絕決策，那么所述分階段過程退出。如果在所述分階段過程的每一階段中未作出拒絕決策，那么所述目標(biāo)對象被檢測到。對于一些應(yīng)用程序，在每一階段提取的特征可來自不同圖像。

System and method for incremental object detection using dual threshold local binary pattern operators

The invention discloses a method, system, computer-readable media and equipment for incremental object detection using a phased process and a band pass feature extractor. At each stage of the phased process, a dual threshold local binary pattern operator can be used to extract different characteristic bands from a plurality of characteristic bands in the image data and compare them with the characteristics of the target objects within the frequency band for use for partial decision making. If refusal decisions are made at any stage of the phased process, the phased process is withdrawn. If no rejection decision is made in each stage of the phased process, the target object is detected. For some applications, the features extracted at each stage can be derived from different images.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】使用雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符的用于增量對象檢測的系統(tǒng)及方法
技術(shù)介紹
計(jì)算機(jī)視覺涉及獲取、處理、分析及理解圖像以供用于應(yīng)用中。傳統(tǒng)地，耦合到傳感器的處理器從傳感器獲取圖像數(shù)據(jù)，且對所述所獲取圖像數(shù)據(jù)執(zhí)行某些計(jì)算機(jī)視覺操作，用于檢測特征及與所述特征相關(guān)聯(lián)的對象。特征可包含邊緣、邊角、梯度或紋理。在一些情況下，特征還可包含更復(fù)雜特征，例如人臉、面部表情及手勢。在處理器上執(zhí)行的程序可將所檢測的特征在多種應(yīng)用中利用，應(yīng)用例如平面檢測、對象分類、面部檢測、微笑檢測及手勢檢測。近年來已做了許多工作以使得計(jì)算裝置能夠檢測計(jì)算裝置的視野中的特征及對象或?qū)ζ溥M(jìn)行分類。計(jì)算裝置(尤其移動(dòng)裝置)大體上對電力極敏感。然而，傳統(tǒng)地，使用相機(jī)檢測計(jì)算裝置的視野中的特征及對象需要大量處理資源，從而導(dǎo)致計(jì)算裝置(例如移動(dòng)裝置)中出現(xiàn)高功率消耗及低電池壽命。在始終開啟的特征檢測應(yīng)用中，不斷捕捉圖像，存儲(chǔ)圖像，且提取圖像中的所有特征隨后基于所有經(jīng)提取特征作出最終決策可能消耗大量不必要的電力且顯著縮短計(jì)算裝置的電池壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)大體上涉及使用計(jì)算機(jī)視覺的特征提取及對象檢測，且更具體而言，涉及改進(jìn)用于使用計(jì)算機(jī)視覺檢測特征或?qū)ο蟮男省Ｔ谝恍?shí)施例中，揭示一種對象檢測的方法。所述方法包含：(a)接收或捕捉一或多個(gè)圖像；(b)在一分階段過程中使用所述一或多個(gè)圖像執(zhí)行對象檢測，其中所述分階段過程的每一階段包含：(i)從目標(biāo)對象的預(yù)定特征的多個(gè)頻帶中選擇不同的特征頻帶；(ii)使用雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符從所述一或多個(gè)圖像提取所述頻帶內(nèi)的對應(yīng)特征；(iii)確定來自所述目標(biāo)對象的預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶的所述所選擇的特征頻帶與從所述一或多個(gè)圖像提取的所述頻帶內(nèi)的所述對應(yīng)特征之間是否滿足匹配條件；及(iv)當(dāng)所述匹配條件未滿足時(shí)，退出所述分階段過程，并產(chǎn)生指示未檢測到所述目標(biāo)對象的信號；及(c)在所述分階段過程的所有階段滿足所述匹配條件的情況下，產(chǎn)生指示檢測到所述目標(biāo)對象的信號。在一些實(shí)施例中，從一個(gè)圖像提取所有對應(yīng)特征。在一些實(shí)施例中，在分階段過程的每一階段提取的對應(yīng)特征來自不同圖像。在對象檢測方法的一些實(shí)施例中，可使用雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符，例如中心對稱本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符。在一些實(shí)施例中，如果圖像中的兩個(gè)像素的像素值之間的差值介于下限閾值與上限閾值之間，那么雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符的閾值函數(shù)經(jīng)配置以返回第一二進(jìn)制值，或否則，返回第二二進(jìn)制值。在一些實(shí)施例中，從一或多個(gè)圖像提取頻帶內(nèi)的對應(yīng)特征包含：基于來自目標(biāo)對象的預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶的所選擇的特征頻帶，設(shè)定下限閾值及上限閾值；及基于一或多個(gè)圖像的圖像中的像素的相鄰像素的像素值、下限閾值及上限閾值，產(chǎn)生所述圖像中的像素的本地二進(jìn)制圖案標(biāo)記。在對象檢測方法的一些實(shí)施例中，使用例如支持向量機(jī)器、K-最近鄰或叢集的分類器確定目標(biāo)對象的預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶。在一些實(shí)施例中，目標(biāo)對象的預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶經(jīng)優(yōu)先化，且其中從目標(biāo)對象的預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶選擇所述特征頻帶是基于目標(biāo)對象的預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶的優(yōu)先級的。在一些實(shí)施例中，對象檢測方法進(jìn)一步包括跟蹤一或多個(gè)圖像中的所關(guān)注區(qū)域。在一些實(shí)施例中，目標(biāo)對象為實(shí)體對象、人臉、人面部表情，或人手勢中的至少一者。本文還揭示一種用于對象檢測的設(shè)備。所述設(shè)備包含：(a)用于接收或捕捉一或多個(gè)圖像的裝置；(b)用于在分階段過程中使用所述一或多個(gè)圖像執(zhí)行對象檢測的裝置，其中所述分階段過程的每一階段包含：(i)用于從目標(biāo)對象的預(yù)定特征的多個(gè)頻帶選擇不同特征頻帶的裝置；(ii)用于使用雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符從所述一或多個(gè)圖像提取所述頻帶內(nèi)的對應(yīng)特征的裝置；(iii)用于確定來自所述目標(biāo)對象的所述預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶的所述所選擇的特征頻帶與從所述一或多個(gè)圖像提取的所述頻帶內(nèi)的所述對應(yīng)特征之間是否滿足匹配條件的裝置；及(iv)用于當(dāng)所述匹配條件未滿足時(shí)退出所述分階段過程并產(chǎn)生指示未檢測到所述目標(biāo)對象的信號的裝置；及(c)用于在所述分階段過程的所有階段滿足所述匹配條件的情況下產(chǎn)生指示檢測到所述目標(biāo)對象的信號的裝置。在一些實(shí)施例中，從一個(gè)圖像提取所有對應(yīng)特征。在一些實(shí)施例中，在所述多個(gè)階段的每一階段提取的對應(yīng)特征來自不同圖像。在用于對象檢測的設(shè)備的一些實(shí)施例中，可使用雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符，例如中心對稱本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符。在一些實(shí)施例中，如果圖像中的兩個(gè)像素的像素值之間的差值介于下限閾值與上限閾值之間，那么雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符的閾值函數(shù)經(jīng)配置以返回第一二進(jìn)制值，或否則，返回第二二進(jìn)制值。在一些實(shí)施例中，從一或多個(gè)圖像提取頻帶內(nèi)的對應(yīng)特征包含：基于來自目標(biāo)對象的預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶的所選擇的特征頻帶，設(shè)定下限閾值及上限閾值；及基于一或多個(gè)圖像的圖像中的像素的相鄰像素的像素值、下限閾值及上限閾值，產(chǎn)生所述圖像中的像素的本地二進(jìn)制圖案標(biāo)記。在一些實(shí)施例中，使用例如支持向量機(jī)器、K-最近鄰或叢集的分類器確定目標(biāo)對象的預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶。在一些實(shí)施例中，目標(biāo)對象的預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶經(jīng)優(yōu)先化，且其中從目標(biāo)對象的預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶選擇特征頻帶是基于目標(biāo)對象的預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶的優(yōu)先級的。在一些實(shí)施例中，用于對象檢測的設(shè)備進(jìn)一步包括用于跟蹤一或多個(gè)圖像中的所關(guān)注區(qū)域的裝置。在一些實(shí)施例中，目標(biāo)對象為實(shí)體對象、人臉、人面部表情，或人手勢中的至少一者。在一些實(shí)施例中，揭示一種用于對象檢測的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包含：成像器，其經(jīng)配置以捕捉或接收一或多個(gè)圖像；及電路，其經(jīng)配置以在分階段過程中使用一或多個(gè)圖像執(zhí)行對象檢測。分階段過程的每一階段包含：(a)從目標(biāo)對象的預(yù)定特征的多個(gè)頻帶選擇不同特征頻帶；(b)通過特征提取器使用雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符從所述一或多個(gè)圖像提取所述頻帶內(nèi)的對應(yīng)特征；(c)通過分類器確定來自所述目標(biāo)對象的所述預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶的所述所選擇的特征頻帶與從所述一或多個(gè)圖像提取的所述頻帶內(nèi)的所述對應(yīng)特征之間是否滿足匹配條件；及(d)當(dāng)所述匹配條件未滿足時(shí)退出所述分階段過程并產(chǎn)生指示未檢測到所述目標(biāo)對象的信號。所述電路經(jīng)進(jìn)一步配置以在所述分階段過程的所有階段滿足所述匹配條件的情況下產(chǎn)生指示檢測到所述目標(biāo)對象的信號。在一些實(shí)施例中，從一個(gè)圖像提取所有對應(yīng)特征。在一些實(shí)施例中，在分階段過程的每一階段提取的所述對應(yīng)特征來自一不同圖像或多個(gè)不同圖像。在用于對象檢測的系統(tǒng)的一些實(shí)施例中，雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符為中心對稱本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符。在一些實(shí)施例中，如果圖像中的兩個(gè)像素的像素值之間的差值介于下限閾值與上限閾值之間，那么雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符的閾值函數(shù)經(jīng)配置以返回第一二進(jìn)制值，或否則，返回第二二進(jìn)制值。在一些實(shí)施例中，從一或多個(gè)圖像提取頻帶內(nèi)的對應(yīng)特征包含：基于來自目標(biāo)對象的預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶的所選擇的特征頻帶，設(shè)定下限閾值及上限閾值；及基于一或多個(gè)圖像的圖像中的像素的相鄰像素的像素值、下限閾值及上限閾值，產(chǎn)生所述圖像中的像素的本地二進(jìn)制圖案標(biāo)記。在用于對象檢測的系統(tǒng)的一些實(shí)施例中，使用例如支持向量機(jī)器、K-最近鄰或叢集的分類器確定目標(biāo)對象的預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶。在一些實(shí)施例中，目標(biāo)對象的預(yù)定特征的所述多個(gè)頻本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種對象檢測的方法，其包括：接收或捕捉一或多個(gè)圖像；在分階段過程中使用所述一或多個(gè)圖像執(zhí)行對象檢測，其中所述分階段過程的每一階段包含：從目標(biāo)對象的預(yù)定特征的多個(gè)頻帶中選擇不同的特征頻帶；使用雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符從所述一或多個(gè)圖像提取所述頻帶內(nèi)的對應(yīng)特征；確定來自所述目標(biāo)對象的所述預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶的所述所選擇的特征頻帶與從所述一或多個(gè)圖像提取的所述頻帶內(nèi)的所述對應(yīng)特征之間是否滿足匹配條件；及當(dāng)所述匹配條件未滿足時(shí)，退出所述分階段過程并產(chǎn)生指示未檢測到所述目標(biāo)對象的信號；及如果在所述分階段過程的所有階段滿足所述匹配條件，那么產(chǎn)生指示檢測到所述目標(biāo)對象的信號。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2015.09.23 US 14/863,3641.一種對象檢測的方法，其包括：接收或捕捉一或多個(gè)圖像；在分階段過程中使用所述一或多個(gè)圖像執(zhí)行對象檢測，其中所述分階段過程的每一階段包含：從目標(biāo)對象的預(yù)定特征的多個(gè)頻帶中選擇不同的特征頻帶；使用雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符從所述一或多個(gè)圖像提取所述頻帶內(nèi)的對應(yīng)特征；確定來自所述目標(biāo)對象的所述預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶的所述所選擇的特征頻帶與從所述一或多個(gè)圖像提取的所述頻帶內(nèi)的所述對應(yīng)特征之間是否滿足匹配條件；及當(dāng)所述匹配條件未滿足時(shí)，退出所述分階段過程并產(chǎn)生指示未檢測到所述目標(biāo)對象的信號；及如果在所述分階段過程的所有階段滿足所述匹配條件，那么產(chǎn)生指示檢測到所述目標(biāo)對象的信號。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所有對應(yīng)特征是從一個(gè)圖像提取的。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在所述分階段過程的每一階段提取的所述對應(yīng)特征來自不同圖像。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符為中心對稱本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中如果圖像中的兩個(gè)像素的像素值之間的差值介于較低閾值與較高閾值之間，那么所述雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符的閾值函數(shù)經(jīng)配置以返回第一二進(jìn)制值，或否則，返回第二二進(jìn)制值。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中從所述一或多個(gè)圖像提取所述頻帶內(nèi)的所述對應(yīng)特征包含：基于來自所述目標(biāo)對象的所述預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶的所述所選擇的特征頻帶，設(shè)定所述較低閾值及所述較高閾值；及基于所述一或多個(gè)圖像的圖像中的像素的相鄰像素的像素值、所述較低閾值及所述較高閾值，產(chǎn)生所述圖像中的所述像素的本地二進(jìn)制圖案標(biāo)記。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述目標(biāo)對象的所述預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶是使用支持向量機(jī)器、K-最近鄰或叢集中的至少一者來確定的。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述目標(biāo)對象的所述預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶經(jīng)優(yōu)先化，且其中從所述目標(biāo)對象的所述預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶中選擇所述特征頻帶是基于所述目標(biāo)對象的所述預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶的優(yōu)先級。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其進(jìn)一步包括：跟蹤所述一或多個(gè)圖像中的所關(guān)注區(qū)域。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述目標(biāo)對象為實(shí)體對象、人臉、人面部表情，或人手勢中的至少一者。11.一種用于對象檢測的設(shè)備，其包括：用于接收或捕捉一或多個(gè)圖像的裝置；用于在分階段過程中的多個(gè)階段使用所述一或多個(gè)圖像執(zhí)行對象檢測的裝置，其中所述多個(gè)階段的每一階段包含：用于從目標(biāo)對象的預(yù)定特征的多個(gè)頻帶中選擇不同的特征頻帶的裝置；用于使用雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符從所述一或多個(gè)圖像提取所述頻帶內(nèi)的對應(yīng)特征的裝置；用于確定來自所述目標(biāo)對象的所述預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶的所述所選擇的特征頻帶與從所述一或多個(gè)圖像提取的所述頻帶內(nèi)的所述對應(yīng)特征之間是否滿足匹配條件的裝置；及用于當(dāng)所述匹配條件未滿足時(shí)退出所述分階段過程并產(chǎn)生指示未檢測到所述目標(biāo)對象的信號的裝置；及用于在所述分階段過程的所有階段滿足所述匹配條件的情況下產(chǎn)生指示檢測到所述目標(biāo)對象的信號的裝置。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所有對應(yīng)特征是從一個(gè)圖像提取的。13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中在所述多個(gè)階段的每一階段提取的所述對應(yīng)特征來自不同圖像。14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符為中心對稱本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符。15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中如果圖像中的兩個(gè)像素的像素值之間的差值介于較低閾值與較高閾值之間，那么所述雙閾值本地二進(jìn)制圖案運(yùn)算符的閾值函數(shù)經(jīng)配置以返回第一二進(jìn)制值，或否則，返回第二二進(jìn)制值。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的設(shè)備，其中從所述一或多個(gè)圖像提取所述頻帶內(nèi)的所述對應(yīng)特征包含：基于來自所述目標(biāo)對象的所述預(yù)定特征的所述多個(gè)頻帶的所述所選擇的特征頻帶，設(shè)定所述較低閾值及所述較高閾值；及基于所述一或多個(gè)圖像的圖像中的像素的相鄰像素的像素值、所述較低閾值及所述較高閾值，產(chǎn)生所述圖像中的所述像素的本地二進(jìn)制圖案標(biāo)記。17.根據(jù)權(quán)利要求11所述的設(shè)備，其中所述...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：維克托·詹，阿洛克·戈維爾，格哈德·賴特邁爾，
申請(專利權(quán))人：高通股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國,US