Histogram intersection(直方图交叉核,Pyramid Match Kernel)

直方图交叉核与金字塔匹配:原理与应用
Histogram Intersection方法源于Pyramid Match Kernel论文,用于图像特征直方图的相似度匹配。通过调整直方图间隔,计算不同数据集间的相似度,权重wi按2的-i次方设置。该方法适用于原始LBP,但可能不适合Extended LBP因其等价模式取值有限。

看关于LBP人脸识别的论文时提到了Histogram intersection这个方法,方法最初来自The Pyramid Match Kernel:Discriminative Classification with Sets of Image Features这篇论文,用来对特征构成的直方图进行相似度匹配,下面介绍下原理。

假设图像或其他数据的特征可以构成直方图,根据直方图间距的不同可以得到多种类型的直方图:

论文里是这么设置的,假设H0(x)里每个直方图宽度为a,那么​H1(x)为2a,以此类推。举个例子,假设有某计算机学院男生身高范围在160cm-200cm,H0(x)宽度可以设置为2cm,那H0(x)里会有20个直方图;类推H1(x)宽度则为4cm,H1(x)会有10个直方图。

直方图交叉核是一种用于比较两个直方图相似性的方法,其基本思想是通过计算两个直方图中对应 bin 的最小值之和来衡量它们的相似性。这种核函数在图像处理和计算机视觉领域有广泛应用[^1]。 以下是直方图交叉核在 C 语言中的实现示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> // 计算直方图交叉核 double histogramIntersectionKernel(double *hist1, double *hist2, int bins) { double kernelValue = 0.0; for (int i = 0; i < bins; ++i) { kernelValue += (hist1[i] < hist2[i]) ? hist1[i] : hist2[i]; } return kernelValue; } int main() { // 示例直方图数据 int bins = 5; double hist1[] = {10, 20, 30, 40, 50}; double hist2[] = {5, 15, 25, 35, 45}; // 计算直方图交叉核 double result = histogramIntersectionKernel(hist1, hist2, bins); // 输出结果 printf("Histogram Intersection Kernel Value: %.2f\n", result); return 0; } ``` ### 代码说明 - 函数 `histogramIntersectionKernel` 接收两个直方图数组 `hist1` 和 `hist2` 以及它们的 bin 数量 `bins`。 - 通过遍历每个 bin,计算两个直方图对应 bin 值的最小值,并累加得到最终的核值。 - 示例数据为两个简单的直方图,分别包含 5 个 bin,每个 bin 的值分别为 `[10, 20, 30, 40, 50]` 和 `[5, 15, 25, 35, 45]`。 直方图交叉核的实现依赖于高效的内存操作和循环优化,这正是 C 语言擅长的领域[^1]。 ### 直方图交叉核的应用 直方图交叉核常用于图像检索、目标检测等任务中,通过比较图像的直方图特征来评估相似性。它与反向投影类似,都是基于直方图模型进行特征匹配的方法[^4]。
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