可见光图像目标检测技术综述
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ＮＩ ＰＳ （Ｃｏｎｆ ｅ ｒ ｅ ｎｃ ｅ ｏ ｎ Ｎ ｅ ｕｒ ａ ｌ Ｉ ｎｆ ｏ ・ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｐｒ ｏ—
在 测 试 图 像 中 检 测 定 位 特 定 类 别 目标 一 一 如
人脸 ［ ¨ 、行 人［ 、 车 辆 、 交 通 标 志 ［ 等 。 目
标 检 测 技 术 作 为 图 像 检 索 、 图 像 分 类 、 目标 跟 踪 、 视 频 分 割 等 技 术 的起 点 与 支 撑 ， 近 年 米一 直是 学 术领 域 与－ Ｉ ： 业 界 的研 究热 点 。 国 内外 该 领 域 知 名 研 究 机 构 有 ： 内基 梅
意义 的基 ｊ Ｈａ ｒ ｒ特 征 与 Ａｄ ａ ｂ ｏ ｏ ｓ ｔ算 法 】 的 人
中 科 技 人 学 、 北 京 理 ｌ 人 学 、 厦 门大 学 、 法 国 国家 信 息 与 自动 化 研 究 所 （wk.baidu.comＩ ＮＲＩ Ａ） 、中科 院 以 及三菱重 ｊ Ｉ 、 洛 马 、 微 软 、谷 歌 等 。 相 关 的 一 些 国 际 权 威 期 刊 有 ：Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ
ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ （ Ｃｏ ｎｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｌ Ｓｏｃ ｉ ｅ ｔ ｙ ｆ ｏ ｒ
Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍｅ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎ ｇ ）等 也 发 表
Ｊ ｏ ｕｒ ｎａ ｌ ｏｆ Ｃｏ ｍ ｐｕ ｔ ｅ ｒ Ｖｉ ｓ ｉ ｏｎ、 Ｉ ＥＥＥ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｓ
脸 检 测 算 法 以米 ， 目标 检 测 技 术 得 到 了 Ｋ足 发 展 ， 并 广 泛 应 用 于 安 防 、 国 防 、交 通 、传 ｊ Ｉ ！ ｆ ！ 等 多 个 领 域 。 目标 检 测 研 究 需 要 解 决三 个 共 性 核
隆 人 学 、麻 省 理 学 院 、加 州 大 学 、斯 坦 福 人 学、 瑞 ＋ 联 邦 理 Ｊ 人学 、 牛津大 学、 清华 大学 、
浙 江 人 学 、 国 防 科 技 人 学 、上 海 交 通 人 学 、华
了人 昂 目标 检 测 方 面 的文 章 ， 并 开 设 专 题 分 会 对 这 个 问题 进 行 讨 论 。 国 内 的 相 关 权 威 期 刊 有 软 件 学报 、 电子 学 报 、 自动 化 学 报 、 Ｌ ｝ Ｉ 国 图 象 图形 学 报 、信 号 处 理 、红 外 与 毫 米 波 学 报 等 。 自Ｖ ｉ ｏ ｌ ａ — Ｊ ｏ ｎ ｅ ｓ ［ 】 ｆ ２ ０ ０ １ 年 提 出 具 有 里 程 碑
心 问题 ， ］ ： 目标 表 述 、训 练 目标 检 测 模 与 利
ｏｎ Ｐａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ Ａｎａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ａ ｎｄ Ｍａ ｃ ｈｉ ｎｅ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎｃ ｅ、
Ｉ ＥＥＥ Ｔｒ ａ ｎｓ ａ ｃ ｔ ｉ Ｏｎｓ ｏｎ Ｍ ｕｌ ｔ ｉ ｍｅ ｄｉ ａ 、 Ｉ ＥＥＥ
Ｉ ＣＣＶ （ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ） 、ＣＶＰ Ｒ （ Ｉ ＥＥＥ Ｃｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｐ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｒｅ ｃ ｏ ｇ ｎ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）、 Ｅ ＣＣＶ （ Ｅ ｕ ｒ ｏ ｐ ｅ ａ ｎ Ｃｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ） 、
电 信 技 术 研 究
第３ ８ ９期 ＲＥ Ｓ Ｅ Ａ ＲＣＨ Ｏ Ｎ Ｔ Ｅ Ｌ Ｅ ＣｏＭＭ Ｕ Ｎｌ Ｃ ＡＴ Ｉ ｏＮ Ｔ Ｅ ＣＨＮ ＯＬ ＯＧ Ｙ ２ ０ １ ５年 第 １ 期
可见 光 图像 目标 检 测技 术综 述
李 鹏 韩 莉 杰 曹海 波 李春 兰
ａ ｎｄ Ｉ ｍａ ｇｅ Ｕ ｎ ｄｅ ｒ ｓ ｔ ａ ｎｄｌ ｎｇ、 Ｉ ＥＴ Ｔｒ ａ ｎｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏｎ ｏ ｎ
Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ以及 Ｎｅ ｕ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ等 。 另外 ，
一
些重要 的学术会议 如 Ｓ Ｐ Ｉ Ｅ举 办 的 系 列 会 议 、
关键 词 ： 目标检 测 ； 目标表述 ；检 测器模型 ； 目标定位 ；特征提取
１ 引 言
可 见 光 图 像 目标 检 测 技 术 （ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｄ ｅ ．
ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ¨ 】 是 ２ １世 纪 计 算 机 视 觉 领 域 中 兴 起 的 新 课 题 。 目标 检 测 技 术 通 过 对 己 知 类 别 样 本 图 像 集 的 学 习 ， 训 练 目标 模 型 与 检 测 器 ，
ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ） 、 Ｉ ＣＰ Ｒ （ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃｏ ｎ —
ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ Ｐａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｒｅ ｃ ｏ ｇ ｎ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ） Ｉ Ｉ Ｓ Ｐ ＲＳ Ｃｏ ｎ —
摘 要 ：可 见 光 图像 目标 检 测 是 计 算 机 视 觉 中 的研 究 热 点 和 难 点 。 对 目标 检 测 技 术 的
三 个 核 心 问题 —— 目标 表 述 、 目标 检 测模 型 训 练 和 目标 检 测 定 位 的研 究现 状 进 行 了综 述 ，
并 对 目标 检 测 技 术 的 下 一 步研 究 方 向 进 行 了探 讨 。
在 测 试 图 像 中 检 测 定 位 特 定 类 别 目标 一 一 如
人脸 ［ ¨ 、行 人［ 、 车 辆 、 交 通 标 志 ［ 等 。 目
标 检 测 技 术 作 为 图 像 检 索 、 图 像 分 类 、 目标 跟 踪 、 视 频 分 割 等 技 术 的起 点 与 支 撑 ， 近 年 米一 直是 学 术领 域 与－ Ｉ ： 业 界 的研 究热 点 。 国 内外 该 领 域 知 名 研 究 机 构 有 ： 内基 梅
意义 的基 ｊ Ｈａ ｒ ｒ特 征 与 Ａｄ ａ ｂ ｏ ｏ ｓ ｔ算 法 】 的 人
中 科 技 人 学 、 北 京 理 ｌ 人 学 、 厦 门大 学 、 法 国 国家 信 息 与 自动 化 研 究 所 （wk.baidu.comＩ ＮＲＩ Ａ） 、中科 院 以 及三菱重 ｊ Ｉ 、 洛 马 、 微 软 、谷 歌 等 。 相 关 的 一 些 国 际 权 威 期 刊 有 ：Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ
ｇ ｒ ｅ ｓ ｓ （ Ｃｏ ｎｇ ｒ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈｅ Ｉ ｎｔ ｅ ｒ ｎａ ｔ ｉ ｏ ｎａ ｌ Ｓｏｃ ｉ ｅ ｔ ｙ ｆ ｏ ｒ
Ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｇ ｒ ａ ｍｍｅ ｔ ｒ ｙ ａ ｎ ｄ Ｒ ｅ ｍｏ ｔ ｅ Ｓ ｅ ｎ ｓ ｉ ｎ ｇ ）等 也 发 表
Ｊ ｏ ｕｒ ｎａ ｌ ｏｆ Ｃｏ ｍ ｐｕ ｔ ｅ ｒ Ｖｉ ｓ ｉ ｏｎ、 Ｉ ＥＥＥ Ｔｒ ａ ｎ ｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎｓ
脸 检 测 算 法 以米 ， 目标 检 测 技 术 得 到 了 Ｋ足 发 展 ， 并 广 泛 应 用 于 安 防 、 国 防 、交 通 、传 ｊ Ｉ ！ ｆ ！ 等 多 个 领 域 。 目标 检 测 研 究 需 要 解 决三 个 共 性 核
隆 人 学 、麻 省 理 学 院 、加 州 大 学 、斯 坦 福 人 学、 瑞 ＋ 联 邦 理 Ｊ 人学 、 牛津大 学、 清华 大学 、
浙 江 人 学 、 国 防 科 技 人 学 、上 海 交 通 人 学 、华
了人 昂 目标 检 测 方 面 的文 章 ， 并 开 设 专 题 分 会 对 这 个 问题 进 行 讨 论 。 国 内 的 相 关 权 威 期 刊 有 软 件 学报 、 电子 学 报 、 自动 化 学 报 、 Ｌ ｝ Ｉ 国 图 象 图形 学 报 、信 号 处 理 、红 外 与 毫 米 波 学 报 等 。 自Ｖ ｉ ｏ ｌ ａ — Ｊ ｏ ｎ ｅ ｓ ［ 】 ｆ ２ ０ ０ １ 年 提 出 具 有 里 程 碑
心 问题 ， ］ ： 目标 表 述 、训 练 目标 检 测 模 与 利
ｏｎ Ｐａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ Ａｎａ ｌ ｙｓ ｉ ｓ ａ ｎｄ Ｍａ ｃ ｈｉ ｎｅ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｌ ｌ ｉ ｇ ｅ ｎｃ ｅ、
Ｉ ＥＥＥ Ｔｒ ａ ｎｓ ａ ｃ ｔ ｉ Ｏｎｓ ｏｎ Ｍ ｕｌ ｔ ｉ ｍｅ ｄｉ ａ 、 Ｉ ＥＥＥ
Ｉ ＣＣＶ （ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ） 、ＣＶＰ Ｒ （ Ｉ ＥＥＥ Ｃｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｐ ａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｒｅ ｃ ｏ ｇ ｎ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ ）、 Ｅ ＣＣＶ （ Ｅ ｕ ｒ ｏ ｐ ｅ ａ ｎ Ｃｏ ｎ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ） 、
电 信 技 术 研 究
第３ ８ ９期 ＲＥ Ｓ Ｅ Ａ ＲＣＨ Ｏ Ｎ Ｔ Ｅ Ｌ Ｅ ＣｏＭＭ Ｕ Ｎｌ Ｃ ＡＴ Ｉ ｏＮ Ｔ Ｅ ＣＨＮ ＯＬ ＯＧ Ｙ ２ ０ １ ５年 第 １ 期
可见 光 图像 目标 检 测技 术综 述
李 鹏 韩 莉 杰 曹海 波 李春 兰
ａ ｎｄ Ｉ ｍａ ｇｅ Ｕ ｎ ｄｅ ｒ ｓ ｔ ａ ｎｄｌ ｎｇ、 Ｉ ＥＴ Ｔｒ ａ ｎｓ ａ ｃ ｔ ｉ ｏｎ ｏ ｎ
Ｃｏ ｍｐ ｕ ｔ ｅ ｒ Ｖ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ以及 Ｎｅ ｕ ｒ ｏ ｃ ｏ ｍｐ ｕ ｔ ｉ ｎ ｇ等 。 另外 ，
一
些重要 的学术会议 如 Ｓ Ｐ Ｉ Ｅ举 办 的 系 列 会 议 、
关键 词 ： 目标检 测 ； 目标表述 ；检 测器模型 ； 目标定位 ；特征提取
１ 引 言
可 见 光 图 像 目标 检 测 技 术 （ ｏ ｂ ｊ ｅ ｃ ｔ ｄ ｅ ．
ｔ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ） ¨ 】 是 ２ １世 纪 计 算 机 视 觉 领 域 中 兴 起 的 新 课 题 。 目标 检 测 技 术 通 过 对 己 知 类 别 样 本 图 像 集 的 学 习 ， 训 练 目标 模 型 与 检 测 器 ，
ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ） 、 Ｉ ＣＰ Ｒ （ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｃｏ ｎ —
ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｃ ｅ ｏ ｎ Ｐａ ｔ ｔ ｅ ｒ ｎ Ｒｅ ｃ ｏ ｇ ｎ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ） Ｉ Ｉ Ｓ Ｐ ＲＳ Ｃｏ ｎ —
摘 要 ：可 见 光 图像 目标 检 测 是 计 算 机 视 觉 中 的研 究 热 点 和 难 点 。 对 目标 检 测 技 术 的
三 个 核 心 问题 —— 目标 表 述 、 目标 检 测模 型 训 练 和 目标 检 测 定 位 的研 究现 状 进 行 了综 述 ，
并 对 目标 检 测 技 术 的 下 一 步研 究 方 向 进 行 了探 讨 。