Machine Vision Technology:Lecture10 Object Detection

Machine Vision Technology:Lecture10 Object Detection

    • [object detection and challenges](#object detection and challenges)
    • [Face Detection人脸检测](#Face Detection人脸检测)
    • [Sliding Window Face Detection with Viola-Jones 2001](#Sliding Window Face Detection with Viola-Jones 2001)
    • [Pedestrian Detection行人检测](#Pedestrian Detection行人检测)

计算机视觉(本科) 北京邮电大学 鲁鹏


  • Introduction of object detection
  • Face Detection
  • Pedestrian Detection

object detection and challenges



Object Detection Design challenges:

  • How to efficiently search for likely objects

    • Even simple models require searching hundreds of thousands of positions and scales.即使是简单的模型也需要搜索成千上万的位置和尺度。
  • Feature design and scoring 特征设计和评分

    • How should appearance be modeled?
    • What features correspond to the object?
  • How to deal with different viewpoints? 处理不同的视角差异

    • Often train different models for a few different viewpoints 经常为几个不同的视角训练不同的模型

Face Detection人脸检测

Challenges of face detection:

  • Sliding window = tens of thousands of location/scale evaluations

    • 一个百万像素的图像有大约 1 0 6 10^6 106 个像素,以及相当数量的候选人脸位置
  • Faces are rare: 0--10 per image 人脸罕见:每张图片0-10哥人脸

    • For computational efficiency, spend as little time as possible on the non-face windows. 为了提高计算效率,在非人脸窗口上花费尽可能少的时间。
    • For 1 Mpix, to avoid having a false positive in every image, our false positive rate has to be less than 1 0 − 6 10^{-6} 10−6 1Mpix,避免假阳性在每一个图像,我们的假阳性率必须小于 1 0 − 6 10^{-6} 10−6

Sliding Window Face Detection with Viola-Jones 2001

Viola-Jones使用了机器学习的boosting算法,下面是boosting算法介绍:

  • A simple algorithm for learning robust classifiers
  • Provides efficient algorithm for sparse visual feature selection
  • Easy to implement, not requires external optimization tools

1.找到正确率大于0.5的分类器 h i ( x ) h_i(x) hi(x)

2.把错误分类的权重放大

3.迭代1-2

通过几个分类器组合起来得到最终分类器。
h ( x ) = α 1 h 1 ( x ) + α 2 h 2 ( x ) + α 3 h 3 ( x ) + ⋯ h(x) = \alpha_1 h_1(x) + \alpha_2 h_2(x) + \alpha_3 h_3(x) + \cdots h(x)=α1h1(x)+α2h2(x)+α3h3(x)+⋯

其中 h ( x ) h(x) h(x) 是 Strong classifier 强分类器, h i ( x ) h_i(x) hi(x) 是Weak classifier, x x x 是 Features vector, α i \alpha_i αi 是 Weight。

每个弱分类器:
h j ( x ) = { 1 if f j ( x ) > θ j 0 otherwise h_j(x) = \left\{ \begin{array}{rcl} 1 & & \text{if} \quad {f_j(x) \gt \theta_j} \\ 0 & & \text{otherwise} \\ \end{array} \right. hj(x)={10iffj(x)>θjotherwise

其中 f j ( x ) f_j(x) fj(x) 是 value of rectangle feature, θ j \theta_j θj 是threshold。如下图所示。

所以最终的 strong classfier:
h ( x ) = { 1 ∑ t = 1 T α t h t ( x ) > 1 2 ∑ t = 1 T α t 0 otherwise h(x) = \left\{ \begin{array}{rcl} 1 & & {\sum\limits_{t = 1}^{T} \alpha_t h_t(x) \gt \frac{1}{2} \sum\limits_{t = 1}^{T} \alpha_t } \\ 0 & & \text{otherwise} \\ \end{array} \right. h(x)=⎩ ⎨ ⎧10t=1∑Tαtht(x)>21t=1∑Tαtotherwise


Viola & Jones algorithm :

  • A "paradigmatic" method for real‐time object detection 实时目标检测的"范例"方法
  • Training is slow, but detection is very fast
  • Key ideas:
    • Integral images for fast feature evaluation 用于快速特征评估的积分图像(积分图)。
    • Boosting for feature selection
    • Attentional cascade for fast rejection of non‐face windows 注意力级联快速拒绝非人脸窗口。也就是对非人脸窗口处理用时更少。

详情看论文,没听太明白。。。就积分图有点像二维联合分布函数的矩形公式。

Pedestrian Detection行人检测

Histograms of oriented gradients for human detection 2005

HoG Feature.

相关推荐
做cv的小昊7 小时前
结合代码读3DGS论文(10)——ICLR 2025 3DGS加速&压缩新工作Sort-Free 3DGS论文及代码解读
论文阅读·人工智能·游戏·计算机视觉·3d·图形渲染·3dgs
棱镜研途10 小时前
EI会议分享 | 2026年图像处理与模式识别国际会议(IC-IPPR 2026)【SPIE出版】
图像处理·人工智能·深度学习·目标检测·计算机·计算机视觉·视觉检测
不懒不懒11 小时前
【实战案例:基于特征匹配的指纹识别系统开发】
人工智能·opencv·计算机视觉
困死,根本不会12 小时前
OpenCV视觉舵机控制系统:从坐标检测到串口控制完整实现
人工智能·opencv·计算机视觉
Fleshy数模12 小时前
基于OpenCV实现指纹识别与验证:原理与实战
人工智能·opencv·计算机视觉
CoovallyAIHub13 小时前
AAAI 2026 | 华中科大联合清华等提出Anomagic:跨模态提示零样本异常生成+万级AnomVerse数据集(附代码)
深度学习·算法·计算机视觉
cv2016_DL14 小时前
MLLM逆袭传统检测器!Rex-Omni:用Next Point Prediction实现高精度通用目标检测
人工智能·目标检测·计算机视觉
光羽隹衡14 小时前
计算机视觉——Opencv(摄像头实时风格迁移)
人工智能·opencv·计算机视觉
CoovallyAIHub16 小时前
编码智能体做 CV 任务,实际能力到哪一步了?——五项视觉任务实测解读
深度学习·算法·计算机视觉
听风吹等浪起17 小时前
ResNet模型进阶改进方案完整集合——计算机视觉从业者的结构化性能增强工具箱
人工智能·计算机视觉