使用双阈值本地二进制图案运算符的用于增量对象检测的系统及方法技术方案

本发明专利技术展现使用分阶段过程及带通特征提取器的用于增量对象检测的方法、系统、计算机可读媒体及设备。在所述分阶段过程的每一阶段，可使用双阈值本地二进制图案运算符从图像数据中的多个特征频带提取不同的特征频带，且将其与所述频带内的目标对象的特征进行比较以供用于部分决策。如果在所述分阶段过程的任何阶段处作出拒绝决策，那么所述分阶段过程退出。如果在所述分阶段过程的每一阶段中未作出拒绝决策，那么所述目标对象被检测到。对于一些应用程序，在每一阶段提取的特征可来自不同图像。

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 If refusal decisions are made at any stage of the phased process, the phased process is withdrawn.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.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用双阈值本地二进制图案运算符的用于增量对象检测的系统及方法
技术介绍
计算机视觉涉及获取、处理、分析及理解图像以供用于应用中。传统地，耦合到传感器的处理器从传感器获取图像数据，且对所述所获取图像数据执行某些计算机视觉操作，用于检测特征及与所述特征相关联的对象。特征可包含边缘、边角、梯度或纹理。在一些情况下，特征还可包含更复杂特征，例如人脸、面部表情及手势。在处理器上执行的程序可将所检测的特征在多种应用中利用，应用例如平面检测、对象分类、面部检测、微笑检测及手势检测。近年来已做了许多工作以使得计算装置能够检测计算装置的视野中的特征及对象或对其进行分类。计算装置(尤其移动装置)大体上对电力极敏感。然而，传统地，使用相机检测计算装置的视野中的特征及对象需要大量处理资源，从而导致计算装置(例如移动装置)中出现高功率消耗及低电池寿命。在始终开启的特征检测应用中，不断捕捉图像，存储图像，且提取图像中的所有特征随后基于所有经提取特征作出最终决策可能消耗大量不必要的电力且显著缩短计算装置的电池寿命。
技术实现思路
本专利技术大体上涉及使用计算机视觉的特征提取及对象检测，且更具体而言，涉及改进用于使用计算机视觉检测特征或对象的效率。在一些实施例中，揭示一种对象检测的方法。所述方法包含：(a)接收或捕捉一或多个图像；(b)在一分阶段过程中使用所述一或多个图像执行对象检测，其中所述分阶段过程的每一阶段包含：(i)从目标对象的预定特征的多个频带中选择不同的特征频带；(ii)使用双阈值本地二进制图案运算符从所述一或多个图像提取所述频带内的对应特征；(iii)确定来自所述目标对象的预定特征的所述多个频带的所述所选择的特征频带与从所述一或多个图像提取的所述频带内的所述对应特征之间是否满足匹配条件；及(iv)当所述匹配条件未满足时，退出所述分阶段过程，并产生指示未检测到所述目标对象的信号；及(c)在所述分阶段过程的所有阶段满足所述匹配条件的情况下，产生指示检测到所述目标对象的信号。在一些实施例中，从一个图像提取所有对应特征。在一些实施例中，在分阶段过程的每一阶段提取的对应特征来自不同图像。在对象检测方法的一些实施例中，可使用双阈值本地二进制图案运算符，例如中心对称本地二进制图案运算符。在一些实施例中，如果图像中的两个像素的像素值之间的差值介于下限阈值与上限阈值之间，那么双阈值本地二进制图案运算符的阈值函数经配置以返回第一二进制值，或否则，返回第二二进制值。在一些实施例中，从一或多个图像提取频带内的对应特征包含：基于来自目标对象的预定特征的所述多个频带的所选择的特征频带，设定下限阈值及上限阈值；及基于一或多个图像的图像中的像素的相邻像素的像素值、下限阈值及上限阈值，产生所述图像中的像素的本地二进制图案标记。在对象检测方法的一些实施例中，使用例如支持向量机器、K-最近邻或丛集的分类器确定目标对象的预定特征的所述多个频带。在一些实施例中，目标对象的预定特征的所述多个频带经优先化，且其中从目标对象的预定特征的所述多个频带选择所述特征频带是基于目标对象的预定特征的所述多个频带的优先级的。在一些实施例中，对象检测方法进一步包括跟踪一或多个图像中的所关注区域。在一些实施例中，目标对象为实体对象、人脸、人面部表情，或人手势中的至少一者。本文还揭示一种用于对象检测的设备。所述设备包含：(a)用于接收或捕捉一或多个图像的装置；(b)用于在分阶段过程中使用所述一或多个图像执行对象检测的装置，其中所述分阶段过程的每一阶段包含：(i)用于从目标对象的预定特征的多个频带选择不同特征频带的装置；(ii)用于使用双阈值本地二进制图案运算符从所述一或多个图像提取所述频带内的对应特征的装置；(iii)用于确定来自所述目标对象的所述预定特征的所述多个频带的所述所选择的特征频带与从所述一或多个图像提取的所述频带内的所述对应特征之间是否满足匹配条件的装置；及(iv)用于当所述匹配条件未满足时退出所述分阶段过程并产生指示未检测到所述目标对象的信号的装置；及(c)用于在所述分阶段过程的所有阶段满足所述匹配条件的情况下产生指示检测到所述目标对象的信号的装置。在一些实施例中，从一个图像提取所有对应特征。在一些实施例中，在所述多个阶段的每一阶段提取的对应特征来自不同图像。在用于对象检测的设备的一些实施例中，可使用双阈值本地二进制图案运算符，例如中心对称本地二进制图案运算符。在一些实施例中，如果图像中的两个像素的像素值之间的差值介于下限阈值与上限阈值之间，那么双阈值本地二进制图案运算符的阈值函数经配置以返回第一二进制值，或否则，返回第二二进制值。在一些实施例中，从一或多个图像提取频带内的对应特征包含：基于来自目标对象的预定特征的所述多个频带的所选择的特征频带，设定下限阈值及上限阈值；及基于一或多个图像的图像中的像素的相邻像素的像素值、下限阈值及上限阈值，产生所述图像中的像素的本地二进制图案标记。在一些实施例中，使用例如支持向量机器、K-最近邻或丛集的分类器确定目标对象的预定特征的所述多个频带。在一些实施例中，目标对象的预定特征的所述多个频带经优先化，且其中从目标对象的预定特征的所述多个频带选择特征频带是基于目标对象的预定特征的所述多个频带的优先级的。在一些实施例中，用于对象检测的设备进一步包括用于跟踪一或多个图像中的所关注区域的装置。在一些实施例中，目标对象为实体对象、人脸、人面部表情，或人手势中的至少一者。在一些实施例中，揭示一种用于对象检测的系统。所述系统包含：成像器，其经配置以捕捉或接收一或多个图像；及电路，其经配置以在分阶段过程中使用一或多个图像执行对象检测。分阶段过程的每一阶段包含：(a)从目标对象的预定特征的多个频带选择不同特征频带；(b)通过特征提取器使用双阈值本地二进制图案运算符从所述一或多个图像提取所述频带内的对应特征；(c)通过分类器确定来自所述目标对象的所述预定特征的所述多个频带的所述所选择的特征频带与从所述一或多个图像提取的所述频带内的所述对应特征之间是否满足匹配条件；及(d)当所述匹配条件未满足时退出所述分阶段过程并产生指示未检测到所述目标对象的信号。所述电路经进一步配置以在所述分阶段过程的所有阶段满足所述匹配条件的情况下产生指示检测到所述目标对象的信号。在一些实施例中，从一个图像提取所有对应特征。在一些实施例中，在分阶段过程的每一阶段提取的所述对应特征来自一不同图像或多个不同图像。在用于对象检测的系统的一些实施例中，双阈值本地二进制图案运算符为中心对称本地二进制图案运算符。在一些实施例中，如果图像中的两个像素的像素值之间的差值介于下限阈值与上限阈值之间，那么双阈值本地二进制图案运算符的阈值函数经配置以返回第一二进制值，或否则，返回第二二进制值。在一些实施例中，从一或多个图像提取频带内的对应特征包含：基于来自目标对象的预定特征的所述多个频带的所选择的特征频带，设定下限阈值及上限阈值；及基于一或多个图像的图像中的像素的相邻像素的像素值、下限阈值及上限阈值，产生所述图像中的像素的本地二进制图案标记。在用于对象检测的系统的一些实施例中，使用例如支持向量机器、K-最近邻或丛集的分类器确定目标对象的预定特征的所述多个频带。在一些实施例中，目标对象的预定特征的所述多个频本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种对象检测的方法，其包括：接收或捕捉一或多个图像；在分阶段过程中使用所述一或多个图像执行对象检测，其中所述分阶段过程的每一阶段包含：从目标对象的预定特征的多个频带中选择不同的特征频带；使用双阈值本地二进制图案运算符从所述一或多个图像提取所述频带内的对应特征；确定来自所述目标对象的所述预定特征的所述多个频带的所述所选择的特征频带与从所述一或多个图像提取的所述频带内的所述对应特征之间是否满足匹配条件；及当所述匹配条件未满足时，退出所述分阶段过程并产生指示未检测到所述目标对象的信号；及如果在所述分阶段过程的所有阶段满足所述匹配条件，那么产生指示检测到所述目标对象的信号。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.09.23 US 14/863,3641.一种对象检测的方法，其包括：接收或捕捉一或多个图像；在分阶段过程中使用所述一或多个图像执行对象检测，其中所述分阶段过程的每一阶段包含：从目标对象的预定特征的多个频带中选择不同的特征频带；使用双阈值本地二进制图案运算符从所述一或多个图像提取所述频带内的对应特征；确定来自所述目标对象的所述预定特征的所述多个频带的所述所选择的特征频带与从所述一或多个图像提取的所述频带内的所述对应特征之间是否满足匹配条件；及当所述匹配条件未满足时，退出所述分阶段过程并产生指示未检测到所述目标对象的信号；及如果在所述分阶段过程的所有阶段满足所述匹配条件，那么产生指示检测到所述目标对象的信号。2.根据权利要求1所述的方法，其中所有对应特征是从一个图像提取的。3.根据权利要求1所述的方法，其中在所述分阶段过程的每一阶段提取的所述对应特征来自不同图像。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述双阈值本地二进制图案运算符为中心对称本地二进制图案运算符。5.根据权利要求1所述的方法，其中如果图像中的两个像素的像素值之间的差值介于较低阈值与较高阈值之间，那么所述双阈值本地二进制图案运算符的阈值函数经配置以返回第一二进制值，或否则，返回第二二进制值。6.根据权利要求5所述的方法，其中从所述一或多个图像提取所述频带内的所述对应特征包含：基于来自所述目标对象的所述预定特征的所述多个频带的所述所选择的特征频带，设定所述较低阈值及所述较高阈值；及基于所述一或多个图像的图像中的像素的相邻像素的像素值、所述较低阈值及所述较高阈值，产生所述图像中的所述像素的本地二进制图案标记。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标对象的所述预定特征的所述多个频带是使用支持向量机器、K-最近邻或丛集中的至少一者来确定的。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标对象的所述预定特征的所述多个频带经优先化，且其中从所述目标对象的所述预定特征的所述多个频带中选择所述特征频带是基于所述目标对象的所述预定特征的所述多个频带的优先级。9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包括：跟踪所述一或多个图像中的所关注区域。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述目标对象为实体对象、人脸、人面部表情，或人手势中的至少一者。11.一种用于对象检测的设备，其包括：用于接收或捕捉一或多个图像的装置；用于在分阶段过程中的多个阶段使用所述一或多个图像执行对象检测的装置，其中所述多个阶段的每一阶段包含：用于从目标对象的预定特征的多个频带中选择不同的特征频带的装置；用于使用双阈值本地二进制图案运算符从所述一或多个图像提取所述频带内的对应特征的装置；用于确定来自所述目标对象的所述预定特征的所述多个频带的所述所选择的特征频带与从所述一或多个图像提取的所述频带内的所述对应特征之间是否满足匹配条件的装置；及用于当所述匹配条件未满足时退出所述分阶段过程并产生指示未检测到所述目标对象的信号的装置；及用于在所述分阶段过程的所有阶段满足所述匹配条件的情况下产生指示检测到所述目标对象的信号的装置。12.根据权利要求11所述的设备，其中所有对应特征是从一个图像提取的。13.根据权利要求11所述的设备，其中在所述多个阶段的每一阶段提取的所述对应特征来自不同图像。14.根据权利要求11所述的设备，其中所述双阈值本地二进制图案运算符为中心对称本地二进制图案运算符。15.根据权利要求11所述的设备，其中如果图像中的两个像素的像素值之间的差值介于较低阈值与较高阈值之间，那么所述双阈值本地二进制图案运算符的阈值函数经配置以返回第一二进制值，或否则，返回第二二进制值。16.根据权利要求15所述的设备，其中从所述一或多个图像提取所述频带内的所述对应特征包含：基于来自所述目标对象的所述预定特征的所述多个频带的所述所选择的特征频带，设定所述较低阈值及所述较高阈值；及基于所述一或多个图像的图像中的像素的相邻像素的像素值、所述较低阈值及所述较高阈值，产生所述图像中的所述像素的本地二进制图案标记。17.根据权利要求11所述的设备，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：维克托·詹，阿洛克·戈维尔，格哈德·赖特迈尔，
申请(专利权)人：高通股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US