目标检测学习_1(用opencv自带hog实现行人检测)

　　本文主要介绍下opencv中怎样使用hog算法，因为在opencv中已经集成了hog这个类。其实使用起来是很简单的，从后面的代码就可以看出来。本文参考的资料为opencv自带的sample。

　 关于opencv中hog的源码分析，可以参考本人的另一篇博客：opencv源码解析之(6)：hog源码分析

　　开发环境：opencv2.4.2+Qt4.8.2+ubuntu12.04+QtCreator2.5.

　　实验功能：

　　单击Open
Image按钮，选择需要进行人检测的一张图片，确定后自动显示出来。该图片的大小没限制。

　　单击People
Detect按钮，则程序会自动对该图片进行行人检测，且将检测到的效果显示出来，即用1个矩形框将行人框出来。

　　单击Close按钮，退出程序。

　　实验说明：

　　1.
hog描述子在opencv中为HOGDescriptor。

　　2.
可以调用该描述子setSVMDetector方法给用于对hog特征进行分类的svm模型的系数赋值，这里的参数为HOGDescriptor::getDefaultPeopleDetector()时表示采用系统默认的参数，因为这些参数是用很多图片训练而来的。　　

　　3. 对输入图片进行行人检测时由于图片的大小不一样，所以要用到多尺度检测。这里是用hog类的方法detectMultiScale。参数解释如下：

HOGDescriptor::detectMultiScale(const
GpuMat& img,
vector<Rect>& found_locations,
doublehit_threshold=0,
Size win_stride=Size(),
Size padding=Size(),
double scale0=1.05,
int group_threshold=2)

　　该函数表示对输入的图片img进行多尺度行人检测 img为输入待检测的图片；found_locations为检测到目标区域列表；参数3为程序内部计算为行人目标的阈值，也就是检测到的特征到SVM分类超平面的距离;参数4为滑动窗口每次移动的距离。它必须是块移动的整数倍；参数5为图像扩充的大小；参数6为比例系数，即滑动窗口每次增加的比例；参数7为组阈值，即校正系数，当一个目标被多个窗口检测出来时，该参数此时就起了调节作用，为0时表示不起调节作用。

4.  最后对检测出来的目标矩形框，要采用一些方法处理，比如说2个目标框嵌套着，则选择最外面的那个框。
5.  因为hog检测出的矩形框比实际人体框要稍微大些,所以需要对这些矩形框大小尺寸做一些调整。

实验结果：
图片1效果：

　　

图片2效果：

　　

图片3效果：

　　

图片4效果：

　　

实验主要部分代码(附录有工程code下载链接)：

#include "dialog.h"
#include "ui_dialog.h"
#include <QtCore>
#include <QtGui>

Dialog::Dialog(QWidget *parent) :
QDialog(parent),
ui(new Ui::Dialog)
{
ui->setupUi(this);
}

Dialog::~Dialog()
{
delete ui;
}

void Dialog::on_openButton_clicked()
{
QString img_mame = QFileDialog::getOpenFileName(this, "Open img", "../people", tr("Image Files(*.png *.jpg *.bmp *.jpeg)"));
img = imread( img_mame.toAscii().data() );
imwrite("../hog_test.jpg", img);
ui->textBrowser->setFixedSize(img.cols, img.rows);
ui->textBrowser->append("<img src=../hog_test.jpg>");
}

void Dialog::on_detectButton_clicked()
{
vector<Rect> found, found_filtered;
cv::HOGDescriptor people_dectect_hog;
//采用默认的已经训练好了的svm系数作为此次检测的模型
people_dectect_hog.setSVMDetector(cv::HOGDescriptor::getDefaultPeopleDetector());
//对输入的图片img进行多尺度行人检测
//img为输入待检测的图片；found为检测到目标区域列表；参数3为程序内部计算为行人目标的阈值，也就是检测到的特征到SVM分类超平面的距离;
//参数4为滑动窗口每次移动的距离。它必须是块移动的整数倍；参数5为图像扩充的大小；参数6为比例系数，即测试图片每次尺寸缩放增加的比例；
//参数7为组阈值，即校正系数，当一个目标被多个窗口检测出来时，该参数此时就起了调节作用，为0时表示不起调节作用。
people_dectect_hog.detectMultiScale(img, found, 0, Size(8, 8), Size(32, 32), 1.05, 2);

//从源码中可以看出:
//#define __SIZE_TYPE__ long unsigned int
//typedef __SIZE_TYPE__ size_t;
//因此,size_t是一个long unsigned int类型
size_t i, j;
for (i = 0; i < found.size(); i++ )
{
Rect r = found[i];

//下面的这个for语句是找出所有没有嵌套的矩形框r,并放入found_filtered中,如果有嵌套的
//话,则取外面最大的那个矩形框放入found_filtered中
for(j = 0; j <found.size(); j++)
if(j != i && (r&found[j])==r)
break;
if(j == found.size())
found_filtered.push_back(r);
}

//在图片img上画出矩形框,因为hog检测出的矩形框比实际人体框要稍微大些,所以这里需要
//做一些调整
for(i = 0; i <found_filtered.size(); i++)
{
Rect r = found_filtered[i];
r.x += cvRound(r.width*0.1);
r.width = cvRound(r.width*0.8);
r.y += cvRound(r.height*0.07);
r.height = cvRound(r.height*0.8);
rectangle(img, r.tl(), r.br(), Scalar(0, 255, 0), 3);
}
imwrite("../hog_test_result.jpg", img);
ui->textBrowser->clear();
ui->textBrowser->append("<img src=../hog_test_result.jpg>");

}

void Dialog::on_closeButton_clicked()
{
close();
}

实验总结：
从实验的结果来看，图片检测的准确率一般，当人体遮挡情况比较严重，且背景比较复杂时，有些误检和漏检。不过程序的检查速度还行，因为源码中用做了些优化处理。

　附：工程code下载。