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OpenCV Hog+SVM 学习

2013年09月19日 ⁄ 综合 ⁄ 共 4751字 ⁄ 字号 评论关闭

使用工具 :VS2010 + OpenCV 2.4.3

手写数字库:http://code.google.com/p/supplement-of-the-mnist-database-of-handwritten-digits/downloads/list

Hog +SVM 训练10K个图片数据得到分类器:HOG_SVM_DATA.xml   整个过程大概需要5分钟左右,看个人电脑配置,若想提高正确率增大训练样本!

有关批处理的命令见下一篇博客,大家共同学习!

#include "stdafx.h"
#include "opencv2/opencv.hpp"
#include "windows.h"
#include "fstream"
using namespace std;
using namespace cv;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    vector<string> img_path;//输入文件名变量   
    vector<int> img_catg;    
    int nLine = 0;    
    string buf;    
    ifstream svm_data( "D:/nums/hb.txt" );//训练样本图片的路径都写在这个txt文件中,使用bat批处理文件可以得到这个txt文件     
    unsigned long n;     
    while( svm_data )//将训练样本文件依次读取进来    
    {    
        if( getline( svm_data, buf ) )    
        {    
            nLine ++;    
            if( nLine % 2 == 0 )//注:奇数行是图片全路径,偶数行是标签 
            {    
                 img_catg.push_back( atoi( buf.c_str() ) );//atoi将字符串转换成整型,标志(0,1,2,...,9),注意这里至少要有两个类别,否则会出错    
            }    
            else    
            {    
                img_path.push_back( buf );//图像路径    
            }    
        }    
    }    
    svm_data.close();//关闭文件    
    CvMat *data_mat, *res_mat;    
    int nImgNum = nLine / 2; //nImgNum是样本数量,只有文本行数的一半,另一半是标签     
    data_mat = cvCreateMat( nImgNum, 324, CV_32FC1 );  //第二个参数,即矩阵的列是由下面的descriptors的大小决定的,可以由descriptors.size()得到,且对于不同大小的输入训练图片,这个值是不同的  
    cvSetZero( data_mat );    
    //类型矩阵,存储每个样本的类型标志    
    res_mat = cvCreateMat( nImgNum, 1, CV_32FC1 );    
    cvSetZero( res_mat );    
    IplImage* src;    
    IplImage* trainImg=cvCreateImage(cvSize(28,28),8,3);//需要分析的图片,这里默认设定图片是28*28大小,所以上面定义了324,如果要更改图片大小,可以先用debug查看一下descriptors是多少,然后设定好再运行    
    
    //处理HOG特征  
    for( string::size_type i = 0; i != img_path.size(); i++ )    
    {    
            src=cvLoadImage(img_path[i].c_str(),1);    
            if( src == NULL )    
            {    
                cout<<" can not load the image: "<<img_path[i].c_str()<<endl;    
                continue;    
            }    
    
            cout<<" 处理: "<<img_path[i].c_str()<<endl;    
                   
            cvResize(src,trainImg);     
            HOGDescriptor *hog=new HOGDescriptor(cvSize(28,28),cvSize(14,14),cvSize(7,7),cvSize(7,7),9);      
            vector<float>descriptors;//存放结果     
            hog->compute(trainImg, descriptors,Size(1,1), Size(0,0)); //Hog特征计算      
            cout<<"HOG dims: "<<descriptors.size()<<endl;        
            n=0;    
            for(vector<float>::iterator iter=descriptors.begin();iter!=descriptors.end();iter++)    
            {    
                cvmSet(data_mat,i,n,*iter);//存储HOG特征 
                n++;    
            }       
            cvmSet( res_mat, i, 0, img_catg[i] );    
            cout<<" 处理完毕: "<<img_path[i].c_str()<<" "<<img_catg[i]<<endl;    
    }    
        
                 
    CvSVM svm = CvSVM();//新建一个SVM      
    CvSVMParams param;//这里是SVM训练相关参数  
    CvTermCriteria criteria;      
    criteria = cvTermCriteria( CV_TERMCRIT_EPS, 1000, FLT_EPSILON );      
    param = CvSVMParams( CvSVM::C_SVC, CvSVM::RBF, 10.0, 0.09, 1.0, 10.0, 0.5, 1.0, NULL, criteria );          
	
	svm.train( data_mat, res_mat, NULL, NULL, param );//训练数据     
	//保存训练好的分类器      
	svm.save( "HOG_SVM_DATA.xml" );  
	   
   //检测样本    
	IplImage *test;  
    char result[512]; 
	vector<string> img_tst_path;
	ifstream img_tst( "D:/SVM_TEST.txt" );  //加载需要预测的图片集合,这个文本里存放的是图片全路径,不要标签
	while( img_tst )  
	{  
		if( getline( img_tst, buf ) )  
		{  
			img_tst_path.push_back( buf );  
		}  
	}  
	img_tst.close(); 

    ofstream predict_txt( "SVM_PREDICT.txt" );//把预测结果存储在这个文本中   
	for( string::size_type j = 0; j != img_tst_path.size(); j++ )//依次遍历所有的待检测图片    
	{    
		test = cvLoadImage( img_tst_path[j].c_str(), 1);    
		if( test == NULL )    
		{    
			cout<<" can not load the image: "<<img_tst_path[j].c_str()<<endl;    
			continue;    
		}
		IplImage* trainTempImg=cvCreateImage(cvSize(28,28),8,3);
        cvZero(trainTempImg);    
        cvResize(test,trainTempImg);    
        HOGDescriptor *hog=new HOGDescriptor(cvSize(28,28),cvSize(14,14),cvSize(7,7),cvSize(7,7),9);       
        vector<float>descriptors;//结果数组       
        hog->compute(trainTempImg, descriptors,Size(1,1), Size(0,0));     
        cout<<"HOG dims: "<<descriptors.size()<<endl;    
        CvMat* SVMtrainMat=cvCreateMat(1,descriptors.size(),CV_32FC1);    
         int n=0;    
        for(vector<float>::iterator iter=descriptors.begin();iter!=descriptors.end();iter++)    
        {    
               cvmSet(SVMtrainMat,0,n,*iter);    
               n++;    
        }    
    
        int ret = svm.predict(SVMtrainMat);//检测结果
        sprintf( result, "%s  %d\r\n",img_tst_path[j].c_str(),ret );
        predict_txt<<result;  //输出检测结果到文本
	}
		predict_txt.close();    
		cvReleaseMat( &data_mat );    
		cvReleaseMat( &res_mat );  
		cvReleaseImage(&test);
		cvReleaseImage(&trainImg);
	    return 0;
}

训练样本hb.txt文本内容大致如下(总共20000行,批处理得到如下数据):

总共有10个标签,0到9

待预测文本内容如下(同样批处理得到):

预测结果文本内容如下:

后面的数字是预测结果,正确率还可以。

训练好了分类器,以后就不要再训练了,直接加载分类器

#include "stdafx.h"
#include "opencv2/opencv.hpp"
#include "windows.h"
#include "fstream"
using namespace std;
using namespace cv;
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	
    CvSVM svm = CvSVM();
    svm.load("HOG_SVM_DATA.xml");//加载训练好的xml文件,这里训练的是10K个手写数字
	//检测样本    
    IplImage *test;  
    char result[300]; //存放预测结果 
    test = cvLoadImage("5.bmp", 1); //待预测图片,用系统自带的画图工具随便手写
    if (!test)
     {
	  MessageBox(NULL,TEXT("待预测图像不存在!"),TEXT("提示"),MB_ICONWARNING);
	  return -1;
     }
     IplImage* trainTempImg=cvCreateImage(cvSize(28,28),8,3);
     cvZero(trainTempImg);    
     cvResize(test,trainTempImg);     
     HOGDescriptor *hog=new HOGDescriptor(cvSize(28,28),cvSize(14,14),cvSize(7,7),cvSize(7,7),9);      
     vector<float>descriptors;//存放结果       
     hog->compute(trainTempImg, descriptors,Size(1,1), Size(0,0)); //Hog特征计算      
     cout<<"HOG dims: "<<descriptors.size()<<endl;  //打印Hog特征维数  ,这里是324
     CvMat* SVMtrainMat=cvCreateMat(1,descriptors.size(),CV_32FC1);   
     int n=0;    
     for(vector<float>::iterator iter=descriptors.begin();iter!=descriptors.end();iter++)    
     {    
           cvmSet(SVMtrainMat,0,n,*iter);    
           n++;    
      }   
    
      int ret = svm.predict(SVMtrainMat);//检测结果
      sprintf(result, "%d\r\n",ret );
      cvNamedWindow("dst",1);
      cvShowImage("dst",test);
      MessageBox(NULL,result,TEXT("预测结果"),MB_OK);
      cvReleaseImage(&test);
      cvReleaseImage(&trainTempImg);
      return 0;
}

待预测图像:

预测结果:

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