嵌入式系统中的目标识别技术
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目标检测和识别是计算机视觉系统的一个必不可少的组成部分。在计算机视觉中,首先是将场景分解成计算机可以看到和分析的组件。 计算机视觉的第一步是特征提取,即检测图像中的关键点并获取有关这些关键点的有意义信息。特征提取过程本身包含四个基本阶段:图像准备、关键点检测、描述符生成和分类。实际上,这个过程会检查每个像素,以查看是否有特征存在于该像素中。 特征提取算法将图像描述为指向图像中的关键元素的一组特征向量。本文将回顾一系列的特征检测算法,在这个过程中,看看一般目标识别和具体特征识别在这些年经历了怎样的发展。 早期特征检测器 Scale Invariant Feature Transform (SIFT)以及 Good Features To Track (GFTT) 是特征提取技术的早期实现。但这些属于计算密集型算法,涉及到大量的浮点运算,所以它们不适合实时嵌入式平台。 以SIFT为例,这种高精度的算法,在许多情况下都能产生不错的结果。它会查找具有子像素精度的特征,但只保留类似于角落的特征。而且,尽管 SIFT 非常准确,但要实时实现也很复杂,并且通常使用较低的输入图像分辨率。
SIFT是一种计算密集型算法 因此,SIFT 在目前并不常用,它主要是用作一个参考基准来衡量新算法的质量。因为需要降低计算复杂度,所以最终导致要开发一套更容易实现的新型特征提取算法。 二代算法 Speeded Up Robust Features (SURF) 是最早考虑实现效率的特征检测器之一。它使用不同矩形尺寸中的一系列加法和减法取代了 SIFT 中浩繁的运算。而且,这些运算容易矢量化,需要的内存较少。 接下来,Histograms of Oriented Gradients (HOG) 这种在汽车行业中常用的热门行人检测算法可以变动,采用不同的尺度来检测不同大小的对象,并使用块之间的重叠量来提高检测质量,而不增加计算量。它可以利用并行存储器访问,而不像传统存储系统那样每次只处理一个查找表,因此根据内存的并行程度加快了查找速度。 |








