Kumar, S.; Hebert, M.;
Computer Vision and Pattern Recognition, 2003. Proceedings. 2003 IEEE Computer Society Conference on
Volume: 1
Digital Object Identifier: 10.1109/CVPR.2003.1211345
Publication Year: 2003 , Page(s): I-119 - I-126 vol.1
Cited by: 8

利用混合高斯模型来检测自然场景中的人造结构。文中定义了多尺度特征，特征主要是梯度幅值和方向。其中特征的提取很有借鉴意义。

1、人造结构的特征假设

在平滑区域，梯度很小，其直方图的均值也很小；在纹理区域，其直方图将出现近似均匀分布；在人造结构区域，将出现明显的峰值。

If the window Wc contains a smooth patch, the gradients will be very small and the mean magnitude of the histogram over all the bins will also be small. On the other hand, i f Wc contains a textured region, the histogram will have approximately uniformly distributed bin magnitudes. Finally, if Wc contains a few straight lines and/or edges embedded in smooth background, as is the case for the structured class, a few bins will have significant peaks in the histogram incomparison to the other bins.

1、尺度内特征提取

在获得整幅图像的梯度的基础上，选取某个尺度c作为窗口，统计该窗口内梯度的直方图。直方图不是计算个数，而是用幅值进行了加权之后统计的，横坐标是方向bin。为避免直方图毛刺过多，进行了平滑，即用核函数处理了，公式如：

1）根据直方图可以求得均值

2)求p阶中心矩，只利用了其中大于均值的部分，公式如下：，其中H是阶跃函数，以保证只考虑大于方差部分的贡献。均值和p阶中心矩构成了尺度内梯度幅值特征

3）尺度内梯度方向特征

由于人造结构区域，要么存在平行线，要么呈一定的夹角分布。所以分析直方图前两个峰值的角度差，能够反映出这样的特征。定义该特征：.Since the lines and edges belonging to the structured regions generally either exhibit parallelism or combine to yield different junctions, the relation between the peaks of the histograms must contain useful information.

该特征偏重于直角This measure favors the presence ofnear right-angle junctions.

2、尺度间特征interscale

采用，不同尺度间对应峰值的角度差作特征，定义为：其中，i,j分别代表第i,j个尺度下，p指第p个对应的峰值。该特征偏重于连续边线,或直角连接。This measure favors either a continuing edge/line or near right-angle junctions at multiple scales.

3、所谓的多尺度

即不同大小的统计窗，尺度大小按2的幂次变化