孙君顶　周业勇

(河南理工大学计算机科学与技术学院　河南 焦作 454000)



局部二值模式及其扩展方法研究与展望

孙君顶周业勇

(河南理工大学计算机科学与技术学院河南 焦作 454000)

摘要针对局部二值模式LBP(Local binary pattern)在图像处理与模式识别方面表现出的实际应用价值，系统综述当前LBP算子在不同应用领域的扩展方法。首先，简要概述LBP算子的基本原理。其次，从邻域拓扑结构角度、降低噪声影响角度、编码角度、降维角度与获取旋转不变性角度等五个方面对LBP算子近年来的相关扩展方法进行详细梳理和归纳总结。最后，分析各类方法的相互关系与存在的问题，并指出未来LBP扩展的研究方向。

关键词局部二值模式拓扑结构编码旋转不变性抗噪性

0引言

近年来，局部二值模式LBP引起了图像处理和模式识别领域学者的广泛关注。LBP算子最初由Ojala等[1]引入并应用于纹理特征描述，由于其原理相对简单，计算复杂度低。同时融合了纹理的结构特征和统计特征，且不受光照变化等因素的影响。各种针对LBP算子的扩展方法层出不穷，并且其应用范围也由纹理分析领域进一步扩展到人脸识别、目标跟踪与检测、医学图像分析等多个应用领域[2-4]。

为了便于挖掘LBP方法的性能及进一步对其进行扩展与改进，有必要对现有LBP相关方法进行归纳和总结。为此，从LBP算子相关扩展方法的特点，将它们划归为五种类型，并分别针对每类扩展方法进行梳理和总结。所划分的五个类别分别为：(1) 从邻域拓扑结构角度对LBP进行扩展；……