LBP

LBP（Local binary pattern）是一个易理解且有效的局部图像特征，应用很广泛。在网上可以搜到一大把的LBP介绍，所以本博文就忽略了对其的介绍。直接附上代码，代码不难，只是希望对大家有用！如有错误和补充，欢迎提出，大家共同进步哈！

注意：下面代码仅为示例便利，牺牲了一些效率！

一）一般的LBP，256维

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// 作者 : quarryman
// 邮箱 : quarrying{at}qq.com
// 主页 : http://blog.csdn.net/quarryman
// 日期 : 2013年08月11日
// 描述 : 实现一般的LBP
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#include <cv.h>
#include <highgui.h>
void LBP(IplImage* src, IplImage* dst)
{
int width=src->width;
int height=src->height;
for(int j=1;j<width-1;j++)
{
for(int i=1;i<height-1;i++)
{
uchar neighborhood[8]={0};
neighborhood[7] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i-1, j-1);
neighborhood[6] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i-1, j);
neighborhood[5] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i-1, j+1);
neighborhood[4] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i, j-1);
neighborhood[3] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i, j+1);
neighborhood[2] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i+1, j-1);
neighborhood[1] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i+1, j);
neighborhood[0] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i+1, j+1);
uchar center = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i, j);
uchar temp=0;
for(int k=0;k<8;k++)
{
temp+=(neighborhood[k]>=center)<<k;
}
CV_IMAGE_ELEM( dst, uchar, i, j)=temp;
}
}
}
int main()
{
IplImage* img=cvLoadImage("lena.jpg", 0);
IplImage* dst=cvCreateImage(cvGetSize(img),8,1);
LBP(img,dst);
cvNamedWindow("图像", 1);
cvShowImage("图像", dst);
cvWaitKey(0);
cvDestroyAllWindows();
cvReleaseImage(&img);
cvReleaseImage(&dst);
return 0;
}

结果图像为：

二）Uniform Pattern的LBP，将256维降为59维。
绝大多数LBP模式最多只包含两次从1到0或从0到1的跳变。因此，Ojala将Uniform Pattern定义为：当某个LBP所对应的循环二进制数从0到1或从1到0最多有两次跳变时，该LBP所对应的二进制就称为一个等价模式类。

代码一：

#include <stdio.h>
typedef unsigned char uchar;
int getHopCount(uchar i)
{
int a[8]={0};
int k=7;
int cnt=0;
while(i)
{
a[k]=i&1;
i>>=1;
--k;
}
for(int k=0;k<8;++k)
{
if(a[k]!=a[k+1==8?0:k+1])
{
++cnt;
}
}
return cnt;
}
int main()
{
int cnt[9]={0};
for(int i=0;i<256;++i)
{
cnt[getHopCount(i)]++;
}
for(int i=0;i<9;++i)
{
printf("跳变%d次的数目：%d\n",i,cnt[i]);
}
return 0;
}

输出结果为：
跳变0次的数目：2
跳变1次的数目：0
跳变2次的数目：56
跳变3次的数目：0
跳变4次的数目：140
跳变5次的数目：0
跳变6次的数目：56
跳变7次的数目：0
跳变8次的数目：2
可见：56+2+1==59，所以有59维。

代码二：

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// 作者 : quarryman
// 邮箱 : quarrying{at}qq.com
// 主页 : http://blog.csdn.net/quarryman
// 日期 : 2013年08月11日
// 描述 : Uniform Pattern的LBP
//====================================================================
#include <cv.h>
#include <highgui.h>
int getHopCount(uchar i)
{
int a[8]={0};
int k=7;
int cnt=0;
while(i)
{
a[k]=i&1;
i>>=1;
--k;
}
for(int k=0;k<8;++k)
{
if(a[k]!=a[k+1==8?0:k+1])
{
++cnt;
}
}
return cnt;
}
void lbp59table(uchar* table)
{
memset(table,0,256);
uchar temp=1;
for(int i=0;i<256;++i)
{
if(getHopCount(i)<=2)
{
table[i]=temp;
temp++;
}
// printf("%d\n",table[i]);
}
}
void LBP(IplImage* src, IplImage* dst)
{
int width=src->width;
int height=src->height;
uchar table[256];
lbp59table(table);
for(int j=1;j<width-1;j++)
{
for(int i=1;i<height-1;i++)
{
uchar neighborhood[8]={0};
neighborhood[7] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i-1, j-1);
neighborhood[6] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i-1, j);
neighborhood[5] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i-1, j+1);
neighborhood[4] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i, j+1);
neighborhood[3] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i+1, j+1);
neighborhood[2] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i+1, j);
neighborhood[1] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i+1, j-1);
neighborhood[0] = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i, j-1);
uchar center = CV_IMAGE_ELEM( src, uchar, i, j);
uchar temp=0;
for(int k=0;k<8;k++)
{
temp+=(neighborhood[k]>=center)<<k;
}
//CV_IMAGE_ELEM( dst, uchar, i, j)=temp;
CV_IMAGE_ELEM( dst, uchar, i, j)=table[temp];
}
}
}
int main()
{
IplImage* img=cvLoadImage("lena.jpg", 0);
IplImage* dst=cvCreateImage(cvGetSize(img),8,1);
LBP(img,dst);
cvNamedWindow("图像", 1);
cvShowImage("图像", dst);
cvWaitKey(0);
cvDestroyAllWindows();
cvReleaseImage(&img);
cvReleaseImage(&dst);
return 0;
}

输出图像为：

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