LBP及纹理表达 转自http://blog.sina.com.cn/s/blog_ba9d7d9901018k4v.html
纹理特征-LBP
纹理是物体表面的固有特征之一,可认为是灰度(颜色)在空间以一定的形式变化而产生的图案(模式).
LBP(Local Binary Pattern, 局部二值模式)是一种用来描述图像局部纹理特征的算子;它的作用是进行特征提取,提取图像的局部纹理特征.
原始的LBP算子定义为在3*3的窗口内,以窗口中心像素为阈值,将相邻的8个像素的灰度值与其进行比较,
若周围像素值大于中心像素值,则该像素点的位置被标记为1,否则为0.
3*3领域内的8个点可产生8bit的无符号数,即得到该窗口的LBP值,并用这个值来反映该区域的纹理信息.
如下图所示,r = 3,p = 8.
计算公式如下:
gc为中心像素点,gp为邻域像素点.
LBP纹理特征向量,一般以图像的分块LBP直方图表示,具体计算步骤如下:
1).将图像划分为N*N的图像子块,计算每个子块中每个像素的LBP值.
2).对每个子块进行直方图统计,得N*N图像子块的直方图.
3).利用N*N个子块的直方图,描述该图像的纹理特征.
纹理特征-LBP的扩展DLBP
参考文献 Background Subtraction Based on a Combination of Texture,Color and Intensity ICSP 2008
文献在LBP的基础上,提出了DLBP特征 Double Local Binary Pattern.
LBP的缺点:
1).It cannot differeniate between ascending and homogeneous.
无法区分邻域像素点与中心像素点相等,或者邻域像素点大于中心像素点两种情况,因此,这两种情况所得都是s(u) = 1.
2).It is sensitive to noise due its threshold schem.
DLBP主要是为了解决LBP的缺点而提出的,表式形式如下:
当LBP+ = 0 且 LBP- = 0,表示邻域像素点与中心像素点相同;
当LBP+ = 1 且 LBP- = 0时,表示邻域像素点大于中心像素点;
当LBP+ = 0 且 LBP- = 1时,表示邻域像素点小于中心像素点;
从而可以区分邻域像素点与中心像素点的三种情况.
引入参数n,来改善像素点值轻微变化对LBP的影响.文中取n = 4.
LBP和DLBP的比较示例图如下:
(b),(c),(d)利用DLBP更能表述图像的特征.(a)中DLBP和LBP的表描结果是一样的.
纹理特理-LBP的扩展STLBP
参考文献 Dynamic Background Modeling and Subtraction Using Spatio-Temporal Local Binary Patterns ICIP 2008
STLBP spatio-temporal local binary patterns
文献中提出STLBP的目的是为了将空间上的纹理信息和时间上的运动信息结合,便于建立更准确的背景模型.
其思想是将当前帧中像素点的LBP和前一帧中对应像素点的LBP,按一定权值结合起来.
权值大小的来衡量,前一帧图像对后一帧图像的影响.
A small value is sufficient for scenes which have small changes,
whereas a larger value is required in the scenes which have strong changes.
纹理特征-LBP的扩展VLBP
参考文献 Dynamic Texture Recognition Using Volume Local Binary Patterns Workshop on Dynamical Vision 2007
VLBP volume local binary patterns
VLBP与STLBP相比,不同之处在于它同时考虑前p帧图像和后p帧图像的LBP特征.
因而,提取VLBP特征是需要事先获取当前图像序列的前后图像序列.
文献中,还进一步说明了,如何将VLBP特征转换为Rotation Invariant VLBP.
若具体应用需要Rotation Invariant VLBP,其转换过程请参考原文.
另一篇好的文章:基于Haar特性的LBP纹理特征
http://wenku.baidu.com/link?url=pRfsqRJnkFBH1qX5SQ4dHwuo0agj0yHMY6Bq4PDifebWrILmA0mGv8ECnC3q11ARCy93qsZdl7ef8vPPcG3BobSpY15mHkhpnMlDFPQB4IS
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