Viola-Jones Object Detection Algorithm Using Rectangular Feature

Viola-Jones algorithm, a very effective real-time object detection method, uses Haar-like features to constitute weak classifiers. A Haar-like feature is made up of at least two rectangles each of which corresponds to either positive or negative areas and the feature value is computed by subtracting the sum of pixel values in the negative area from that of pixel values in the positive area. Compared to the conventional Haar-like feature which is made up of more than one rectangle, in this paper, we present a couple of new rectangular features whose feature values are computed either by the sum or by the variance of pixel values in a rectangle. By the use of these rectangular features in combination with the conventional Haar-like features, we can select additional features which have been excluded in the conventional Viola-Jones algorithm where every features are the combination of contiguous bright and dark areas of an object. In doing so, we can enhance the performance of object detection without any computational overhead.

사각 특징을 추가한 Viola-Jones 물체 검출 알고리즘

실시간 물체 검출에 매우 효과적이라고 알려져 있는 Viola-Jones 알고리즘에서는 약분류기를 구성하기 위해 Haar 모양의 특징들을 사용한다. 이러한 Haar 모양 특징은 각각 양의 영역과 음의 영역에 해당하는 두 개 이상의 사각형의 조합으로 구성되며 양의 영역에 해당하는 화소값들의 합과 음의 영역에 해당하는 화소값들의 합의 차에 의하여 특징값을 계산한다. 본 논문에서 새롭게 제안하는 사각 특징은 두 개 이상의 사각 영역으로 구성되는 Haar 모양 특징과는 달리 단일한 사각 영역으로 구성되어 영역 내의 화소값들을 총합과 분산을 특징으로 사용한다. 이러한 사각 특징들을 기존의 Haar 모양 특징과 함께 사용하면 물체의 특징을 인접하는 밝은 영역과 어두운 영역의 조합으로만 선택했던 기존의 방법으로 인해 그동안 배제되어 온 새로운 특징을 선택할 수 있으며 그 결과 계산상의 손실 없이 물체 검출의 성능을 높일 수 있다.