圖像特征金字塔近似計算方法

摘 要：基于視覺的目標檢測中，金字塔搜索法是提高檢測精度的重要方法。但在精密采樣圖像特征金字塔的所有尺度上均進行特征計算，計算時間較長，為提高特征金子塔的建立速度，提出了一種使用稀疏采樣特征金字塔快速近似計算精密采樣特征金子塔的方法。

關鍵詞：目標檢測;圖像金字塔;圖像統計特征

行人檢測領域中，為提高檢測精度，檢測過程需在圖像的不同尺度上分別進行，即進行金字塔搜索，最后對檢測結果進行融合。特征金子塔的建立計算時間花費較大，占據了行人檢測過程80%以上的時間，圖像特征金字塔的建立成為制約行人檢測的瓶頸。本文實現了一種新的圖像特征金子塔快速計算方法，并給出特征金字塔相鄰尺度間的冪指定律，通過統計分析給出了證明。

1 多尺度特征中的冪指定律

表示任給圖像的統計量，為其在圖片集中的期望。s為圖像的尺度。為在尺度上的重采樣圖像，的尺寸是原圖的倍。當時為上采樣，為下采樣。重采樣圖片集后，在尺度與上僅同尺度比相關，獨立于尺度值與。

計算圖片集所有圖片的多尺度特征及其均值，使用最小二乘法擬合直線，為擬合直線的斜率。

3 實驗分析

選取標準差較小的特征，歸一化的梯度直方圖、灰度圖，分別計算精密采樣特征金字塔與稀疏采樣特征金字塔，比較分析計算時間。實驗圖片使用matlab中的樣本圖片（peppers.png），縮放到，對應特征與計算方式分別進行10次運算，取平均值結果如下：

4 總結

本文研究論了稀疏采樣特征金字塔臨近基準特征近似計算精密采樣特征金字塔的方法，給出了近似計算關系表達式，并利用統計學的方法求得相關參數，同時證明了近似計算表達式是合理的、無偏的。

通信作者：李瑞帥，火箭軍士官學校.