LBP(Local Binary Pattern,局部二值模式)是一种用来描述图像局部纹理特征的算子;它具有旋转不变性和灰度不变性等显著的优点。
LBP特征描述
原始的LBP算子定义为3*3的窗口内,以窗口中心像素为阈值,将相邻的8个像素灰度值与其进行比较,若周围像素值大于中心像素值,则该像素点的位置被标记为1,否则为0.这样,3*3领域内的8个点经比较可产生8位二进制数,即得到该窗口中心像素点LBP值,并用这个值来反映该区域的纹理信息。(见LBP特征计算.jpg)
LBP的改进版本
1)圆形LBP算子
基本的LBP算子的最大缺陷就是只覆盖了一个固定半径范围内的小区域,这显然不能满足不同尺寸和频率纹理的需要,为了适应不同尺度的纹理特征,并达到灰度和旋转不变性的要求。改进后的LBP算子允许在半径为R的圆形领域内有任意多个像素点,从而得到诸如半径为R的圆形区域内含有p个采样点的LBP算子(见LBP算子.jpg)
2)LBP旋转不变模式
从LBP定义可以看出,LBP算子是灰度不变的,但却不是旋转不变的,图像的旋转就会得到不同的LBP值。为了得到旋转不变性,即不断旋转圆形领域得到一系列初始定义的LBP值,取其最小值作为该领域的LBP值。(见旋转不变的LBP示意.jpg)
3)LBP等价模式
一个LBP算子可以产生不同的二进制模式,对于半径为R的圆形区域内含有p个采样点的LBP算子将会产生2的p次方中模式,显然,随着领域内采样点数的增加,二进制模式的种类急剧增加。如此多的二值模式对于纹理的表达是不利的。如将LBP算子用于纹理分类或人脸识别时,常采用LBP模式的统计直方图来表达图像的信息,而较多的模式种类将使得数据量过大,且直方图过于稀疏,因此,需要对原始的LBP模式进行降维,使得数据减少的情况下能最好的代表图像的信息。
采用一种“等价模式”来对LBP算子的模式种类进行降维(见LBP等价模式1和2.jpg)
LBP特征用于检测的原理
显而易见,上述提取的LBP算子在每个像素点都可以得到一个LBP“编码”,那么,对于一副图像(记录的是每个像素的灰度值)提取其原始的LBP算子之后,得到的原始LBP特征依然是“一副图片”(记录的是每个像素点的LBP值)。
LBP的应用中,如纹理分类、人脸分析等,一般都不将LBP图谱作为特征向量用于分类识别,而是采用LBP特征谱的统计直方图作为特征向量用于分类识别。
因为,从上面分析可以看出,这个“特征”跟位置信息是紧密相关的。 直接对两幅图提取这种特征并进行分析的话,会因为“位置没有对准”而产生很大误差。改进:可以将一副图片划分为若干的子区域,对每个子区域内的每个像素点都提取LBP特征,然后,在每个子区域内建立LBP特征的统计直方图。如此一来,每个子区域,就可以用一个统计直方图来进行描述;整个图片就由若干个统计直方图组成。之后我们用各种相似性度量函数就可以判断两幅图像之间的相似性了。
对LBP特征向量进行提取的步骤
1)首先将检测窗口划分为16*16的小区域(cell)
2)对于每个cell中的一个像素,将相邻的8个像素的灰度值与其进行比较,若周围像素值大于中心像素值,则该像素点的位置被标记为1,否则为0.这样,3*3领域内的8个点经过比较可产生8位二进制数,即得到该窗口中心像素点的LBP值;
3)然后计算每个cell的直方图,即每个数字出现的频率,然后对该直方图进行归一化处理
4)最后将得到的每个cell的统计直方图进行连接成一个特征向量,也就是整幅图的LBP纹理特征向量
然后便可以用SVM或者其他机器学习算法进行分类了。
相关推荐
1. **预处理**:在提取LBP特征之前,可能需要对原始图像进行预处理,如灰度化、归一化等操作,以便更好地提取特征。 2. **定义LBP算子**:定义不同的LBP算子,如经典的Uniform LBP(U-LBP)、旋转不变的RI-LBP或O-...
使用深度学习网络(目标检测/特征提取/特征匹配)建立的图像精准检索系统 整体说明 系统的实现背景基于:阿里天池的淘宝直播商品识别竞赛,直达链接;项目中的演示数据也是出于这里。可以将该竞赛理解为:输入直播...
在实际应用中,C#实现的圆形LBP特征提取可用于多种任务,如图像分类、目标检测、行为识别等。例如,在纹理分类中,LBP特征可以作为输入数据用于训练机器学习模型,如支持向量机或神经网络,从而实现对不同纹理的自动...
这些特征提取方法在图像识别、目标检测、行为识别等多个计算机视觉任务中都有广泛应用。使用C++和OpenCV库实现这些功能,使得开发者能够高效地处理图像数据并进行深入的分析。在实际项目中,可以根据需求选择合适的...
【纹理特征提取】基于matlab局部二值模式LBP图像纹理特征提取【含Matlab源码 1931期】 在计算机视觉和图像处理领域,纹理特征是图像分析的重要组成部分,它能够帮助我们理解图像的结构和模式。本教程将深入探讨一种...
本压缩包"**gabor-LBP-GLCM等特征提取.zip(matlab程序)**"提供了一系列MATLAB实现的特征提取方法,包括Gabor滤波器、局部二值模式(LBP)、灰度共生矩阵(GLCM)等,这些都是在图像处理中常用的特征表示技术。...
在图像处理和计算机视觉领域,特征提取是一项至关重要的任务,它涉及到从原始图像数据中抽取...通过学习和应用这些代码,用户可以提升自己的图像处理技能,进而在机器学习、目标检测、图像识别等领域实现更多创新应用。
红外图像特征提取是计算机视觉和图像处理领域中的一个重要分支,主要关注从红外图像中提取有用的信息,以便进行后续的分析、识别或分类任务。在红外图像处理中,特征提取是关键步骤,它决定了算法的性能和效率。这篇...
LBP(Local Binary Pattern,局部二值模式)特征在计算机视觉领域是一种广泛应用的图像描述符,尤其在目标检测、人脸识别、纹理分析等方面有着显著的效果。它通过比较像素邻域内的灰度差异,将这些差异转化为二进制...
本资源包含三种常用的图像特征提取算法的MATLAB仿真源码:Local Binary Patterns (LBP),Local Difference Patterns (LDP),以及Loop Operator for Orientation and Phase (LOOP)。这些算法在图像描述符的计算和理解...
常见的特征提取方法包括边缘检测(如Canny算子、Sobel算子)、角点检测(如Harris角点检测、Shi-Tomasi角点检测)、纹理分析(如Gabor滤波器、LBP(Local Binary Patterns))以及色彩特征等。在这个项目中,我们可能...
目标检测是计算机视觉领域中的核心任务之一,它旨在在图像或视频中自动定位并识别出特定的对象。"结合HOG与LBP的目标检测方法"是一种高效的技术,特别适用于嵌入式系统,如数字信号处理器(DSP)上的应用。这两种...
背景提取在视频监控、目标检测等应用中十分常见,通过对比LBP特征,可以区分图像的前景(如移动物体)和背景。 "roundn.m" 函数可能用于处理浮点数到整数的转换,因为在LBP运算中,我们通常需要将比较结果舍入为0或...
这些方法通常会结合其他特征或者机器学习算法,例如SVM(Support Vector Machine)或神经网络,用于更复杂的任务,如目标检测、图像分类和行为识别等。 总的来说,LBP特征提取是计算机视觉领域中一种简单而有效的...
本文介绍图像识别和目标检测中常用的特征,分别是Haar(哈尔)特征、LBF(local binary pattern)特征、HOG(histogram of orientation gradient)特征共 三种。 一、Haar特征 参考链接...
LBP特征提取算法广泛应用于计算机视觉和图像处理领域,例如人脸识别、目标检测、图像分类等。 1. LBP特征提取算法的基本原理 LBP特征提取算法的基本原理是将图像分解为局部区域,然后对每个局部区域计算二值模式。...
综上所述,HOG-LBP detection是通过HOG特征捕获图像的边缘和结构信息,LBP特征捕捉局部纹理特性,再用SVM作为分类器,实现对物体的高效和准确检测。这种方法广泛应用于行人检测、人脸识别、车辆检测等计算机视觉任务...
本项目是基于VS2010和OpenCV库,采用Local Binary Pattern(LBP,局部二值模式)算法来提取图像的纹理特征,并展示结果。 **LBP算法详解** LBP算法是一种简单而有效的纹理描述符,由Ojala等人在1994年提出。它的...
在计算机视觉领域,目标检测是一项关键的技术,它能够帮助系统识别并定位图像或视频流中的特定对象。本篇文章将深入探讨一种针对车辆检测的有效方法——SVM(支持向量机)与LBP(局部二值模式)相结合的技术。 LBP...
这些特征通常包括颜色、纹理、形状等元素,它们可以帮助机器理解和识别图像,为图像分类、目标检测、图像识别、图像配准等高级应用提供基础。 在特征提取的过程中,有几个关键的概念和方法: 1. **颜色特征**:...