基于haar特征的Adaboost人脸检测技术

本文主要是对使用haar+Adabbost进行人脸检测的一些原理进行说明，主要是快找工作了，督促自己复习下~~

一、AdaBoost算法原理

　　AdaBoost算法是一种迭代的算法，对于一组训练集，通过改变其中每个样本的分布概率，而得到不同的训练集Si，对于每一个Si进行训练从而得到一个弱分类器Hi，再将这些若分类器根据不同的权值组合起来，就得到了强分类器。

　　第一次的时候，每个样本都是均匀分布，通过训练得到分类器H_0，在该训练集中，分类正确的，就降低其分布概率；分类错误的，就提高其分布概率，这样得到的新的训练集S1就主要是针对不太好分类的样本了。再使用S1进行训练，得到分类器H1，依次迭代下去……，设迭代此外为T，则得到T个分类器。

　　对于每个分类器的权值，其分类准确性越高，权值越高。

二、Haar特征

　　2.1 特征样子

　　就是一些矩形特征的模板，在viola&Jones的论文中，有下面这五种

在opencv中的方法中，有下面这14种，

 

 

　　2.2 特种的个数

　　对于一个给定的24X24的窗口，根据不同的位置，以及不同的缩放，可以产生超过160,000个特征。

　　

　　2.3 特征计算方法——积分图

　　有点类似于动态规划的思想，一次计算，多次使用

　　对应于两矩形特征2，矩阵A的值可以用i(5)+ii(1)-ii(4)-ii(2)表示，矩阵B的值用ii(6)+ii(2)-ii(3)-ii(5)表示

　　根据定义，haar特征的值为白色矩形减去黑色矩形的值。

 

三、选取弱分类器

　　一个弱分类器，实际上就是在这160,000+的特征中选取一个特征，用这个特征能够区分出人脸or非人脸，且错误率最低。

　　现在有人脸样本2000张，非人脸样本4000张，这些样本都经过了归一化，大小都是24X24的图像。那么，对于160,000+中的任一特征f_i，我们计算该特征在这2000人脸样本、4000非人脸样本上的值，这样就得到6000个特征值。将这些特征值排序，然后选取一个最佳的特征值，在该特征值下，对于特征f_i来说，样本的加权错误率最低。选择160,000+个特征中，错误率最低的特征，用来判断人脸，这就是一个弱分类器，同时用此分类器对样本进行分类，并更新样本的权重。

　　具体过程如下：

　　1. 归一化权重：　　

                        

　　2、对于每一个特征f，训练一个弱分类器h;计算所以特征的加权错误率ε_f，　　　　　　　　

                        

　　3、选取具有最小错误率ε_f的弱分类器h_i

　　4、调整权重

 

四、级联成强分类器

　　

五、检测

　　检测过程中，通过不断的调整检测窗口的位置、比例，来找到人脸。