图像特征金字塔近似计算方法

摘 要：基于视觉的目标检测中，金字塔搜索法是提高检测精度的重要方法。但在精密采样图像特征金字塔的所有尺度上均进行特征计算，计算时间较长，为提高特征金子塔的建立速度，提出了一种使用稀疏采样特征金字塔快速近似计算精密采样特征金子塔的方法。

关键词：目标检测;图像金字塔;图像统计特征

行人检测领域中，为提高检测精度，检测过程需在图像的不同尺度上分别进行，即进行金字塔搜索，最后对检测结果进行融合。特征金子塔的建立计算时间花费较大，占据了行人检测过程80%以上的时间，图像特征金字塔的建立成为制约行人检测的瓶颈。本文实现了一种新的图像特征金子塔快速计算方法，并给出特征金字塔相邻尺度间的幂指定律，通过统计分析给出了证明。

1 多尺度特征中的幂指定律

表示任给图像的统计量，为其在图片集中的期望。s为图像的尺度。为在尺度上的重采样图像，的尺寸是原图的倍。当时为上采样，为下采样。重采样图片集后，在尺度与上仅同尺度比相关，独立于尺度值与。

计算图片集所有图片的多尺度特征及其均值，使用最小二乘法拟合直线，为拟合直线的斜率。

3 实验分析

選取标准差较小的特征，归一化的梯度直方图、灰度图，分别计算精密采样特征金字塔与稀疏采样特征金字塔，比较分析计算时间。实验图片使用matlab中的样本图片（peppers.png），缩放到，对应特征与计算方式分别进行10次运算，取平均值结果如下：

4 总结

本文研究论了稀疏采样特征金字塔临近基准特征近似计算精密采样特征金字塔的方法，给出了近似计算关系表达式，并利用统计学的方法求得相关参数，同时证明了近似计算表达式是合理的、无偏的。

通信作者：李瑞帅，火箭军士官学校.