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Opencv 滑动窗口+HOG

  • Post category:Python

以下是关于Opencv滑动窗口+HOG的完整攻略。

Opencv滑动窗口+HOG基本原理

Opencv滑动窗口+HOG是一种目标检测方法，它通过在图像上滑动一个固定大小的窗口，将窗口内的图像块提取HOG特征，然后将特征输入到分类器中进行分类，从而实现目标检测。Opencv滑动窗口+HOG的基本原理是将图像分割成多个小块，然后将每个小块提取HOG特征，最后将特征输入到分类器中进行分类，得到整张图像的目标检测结果。

Opencv滑动窗口+HOG的使用步骤

Opencv滑动窗口+HOG的使用步骤如下：

  1. 准备训练数据
  2. 训练分类器
  3. 加载分类器
  4. 滑动窗口检测

下面将详细说明每个步骤。

步骤1：准备训练数据

训练数据是训练分类器的基础，需要准备足够的数据集。数据集应该包含正样本和负样本，正样本是指包含目标图像，负样本是指不包含目标图像。数据集应该尽可能地覆盖各种情况，以提高分类器的泛化力。

步骤2：训练分类器

训练分类器是Opencv滑动窗口+HOG的核心步骤，它通过提取图像特征和标注数据，训练出一个能够准确识别目标的分类器。Opencv提供了多种机器学习算法，包括SVM、KNN、神经网络等，可以根据不同的需求选择合适的算法。

步骤3：加载分类器

加载分类器是Opencv滑动窗口+HOG必要步骤，需要将训练好的分类器加载到程序中。Opencv提供了多种分类器加载函数，如cv2.ml.SVM_create、cv2.ml.KNearest_create等，可以根据不同的需求选择合适的函数。

步骤4：滑动窗口检测

滑动窗口检测是Opencv滑动窗口+HOG的后一步，需要将图像分割成多个小块，然后将每个小块提取HOG特征，最后将特征输入到分类器中进行分类，得到整张图像的目标检测结果。Opencv提供了多种图像分割函数，如cv2.resize、cv2.pyrDown等，可以根据不同的需求选择合适的函数。

示例

下面是两个Opencv滑动窗口+HOG的示例：

示例1：使用Opencv滑动窗口+HOG进行人脸检测

import cv2

# 准备训练数据
pos = cv2.imread('pos.jpg')
neg = cv2.imread('neg.jpg')

# 训练分类器
hog = cv2.HOGDescriptor()
pos_feat = hog.compute(pos)
neg_feat = hog.compute(neg)
pos_label = 1
neg_label = -1
pos_data = [(feat, pos_label) for feat in pos_feat]
neg_data = [(feat, neg_label) for feat in neg_feat]
train_data = pos_data + neg_data
svm = cv2.ml.SVM_create()
svm.setType(cv2.ml.SVM_C_SVC)
svm.setKernel(cv2.ml.SVM_LINEAR)
svm.train(train_data)

# 加载分类器
hog.setSVMDetector(svm)

# 滑动窗口检测
img = cv2.imread('test.jpg')
(h, w) = img.shape[:2]
winSize = (64, 128)
scale = 1.05
for resized in pyramid(img, scale):
    for (x, y, window) in sliding_window(resized, winSize, (10, 10)):
        if window.shape[0] != winSize[1] or window.shape[1] != winSize[0]:
            continue
        feat = hog.compute(window)
        _, result = svm.predict(feat)
        if result == 1:
            startX = int(x * scale)
            startY = int(y * scale)
            endX = int((x + winSize[0]) * scale)
            endY = int((y + winSize[1]) * scale)
            cv2.rectangle(img, (startX, startY), (endX, endY), (0, 255, 0), 2)

cv2.imshow('Image', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

该示例中，我们使用Opencv滑动窗口+HOG进行人脸检测。首先，我们准备了训练数据和测试数据，然后使用HOG算法提取图像特征，标注数据，训练模型。接着，我们加载了一个SVM分类器，将图像分割成多个小块，然后将每个小块提取HOG特征，最后将特征输入到分类器中进行分类，得到整张图像的目标检测结果。

示例2：使用Opencv滑动窗口+HOG进行车辆检测

import cv2

# 准备训练数据
pos = cv2.imread('pos.jpg')
neg = cv2.imread('neg.jpg')

# 训练分类器
hog = cv2.HOGDescriptor()
pos_feat = hog.compute(pos)
neg_feat = hog.compute(neg)
pos_label = 1
neg_label = -1
pos_data = [(feat, pos_label) for feat in pos_feat]
neg_data = [(feat, neg_label) for feat in neg_feat]
train_data = pos_data + neg_data
svm = cv2.ml.SVM_create()
svm.setType(cv2.ml.SVM_C_SVC)
svm.setKernel(cv2.ml.SVM_LINEAR)
svm.train(train_data)

# 加载分类器
hog.setSVMDetector(svm)

# 滑动窗口检测
img = cv2.imread('test.jpg')
(h, w) = img.shape[:2]
winSize = (64, 128)
scale = 1.05
for resized in pyramid(img, scale):
    for (x, y, window) in sliding_window(resized, winSize, (10, 10)):
        if window.shape[0] != winSize[1] or window.shape[1] != winSize[0]:
            continue
        feat = hog.compute(window)
        _, result = svm.predict(feat)
        if result == 1:
            startX = int(x * scale)
            startY = int(y * scale)
            endX = int((x + winSize[0]) * scale)
            endY = int((y + winSize[1]) * scale)
            cv2.rectangle(img, (startX, startY), (endX, endY), (0, 255, 0), 2)

cv2.imshow('Image', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

该示例中，我们使用Opencv滑动窗口+HOG进行车辆检测。首先，我们准备了训练数据和测试数据，然后使用HOG算法提取图像特征，标注数据，训练模型。接着，我们加载了一个SVM分类器，将图像分割成多个小块，然后将每个小块提取HOG特征，最后将特征输入到分类器中进行分类，得到整张图像的目标检测结果。

结论

Opencv滑动窗口+HOG是一种目标检测方法，它通过在图像上滑动一个固定大小的窗口，将窗口内的图像块提取HOG特征，然后将特征输入到分类器中进行分类，得到整张图像的目标检测结果。通过本文介绍应该已经了解Opencv滑动窗口+HOG的基本原理、使用步骤和两个示例，需要灵使用。

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