lbp

LBP指局部二值模式，英文全稱：Local Binary Patterns。最初功能為輔助圖像局部對比度，並不是一個完整的特徵描述子。

基本介紹

• 中文名：線性反投影算法
• 外文名：Local Binary Patterns
• 簡稱：LBP
• 別名：累加法
• 屬性：局部二值模式

數字圖像處理

在數字圖像處理和模式識別領域，

後來提升為一種有效的紋理描述運算元，度量和提取圖像局部的紋理信息，對光照具有不變性。LBP有很多變種，或說改進。單純的LBP記錄像素點與其周圍像素點的對比信息，或說差異。從圖1我們看到，最左邊的是原圖，標號為example。我們要檢測某個像素點的某些信息，在圖1中，對於9個方格中中間方格（方格中的數字是像素點灰度值大小），做一個閾值化處理。大於等於中心點像素的，則標記為1，小於的則標記為0。最後將中心像素點周圍的11110001二進制數化為十進制數，得到LBP值。

無

二進制數11110001的順序並無硬性要求，只要在同一處理中保持相同的順序即可。

圖1，LBP示意圖

LBP運算元可以取多個周圍像素點和採樣半徑。

圖2，LBP可以去多個周圍像素點和採樣半徑

但是這樣的LBP描述特徵能力有限，且不具備旋轉不變性。很容易想像，如果圖片進行了旋轉，則LBP值也會隨之改變。因此有了下面的改進。

將LBP周圍的二進制碼（如11110001）按位旋轉，取二進制碼最小的值。對於11110001情況，我們按位旋轉，得到11100011,11000111,10001111,0001111,00111110,01111100,11111000七個不同的二進制數，最小值為00011111，則取該種模式（pattern）為最終LBP。這又稱為LBPROT，或寫為LBPp,r ri。

對於採樣半徑為1，周圍像素點數為8的情況，LBPROT運算元（即具有旋轉不變性的LBP模式）總共有36個。

LBPROT

但是對於LBPROT來說，其實驗結果並不好。不能提供很好的解析度。

在以上的基礎上，又有了Uniform LBP的出現。

所謂Uniform LBP,指在LBP二進制數中，0到1和1到0的跳變總數不超過兩次。如00000000和11111111，並沒有0,1跳變，U=0。對於11110000和00001111，則有一次跳變，U=1。對於Uniform LBP來說，具備旋轉不變性的pattern只有9個，如圖3LBPROT中第一排標號為0-8的pattern。因此，最終結果為統計Uniform LBP pattern的直方圖，把所謂的nonUniform放入直方圖的另一個bin中，得到最終的特徵向量。

Uniform LBP在局部紋理描述上取得了較好的描述效果，原因在於，Uniform LBP 的各種模式占據了圖像中所有模式的絕大部分。不同採樣半徑和周圍像素點個數會不同，但Uniform LBP占據了所有模式的50%~95%。

LBP還有很多變種，如CLBP，LBPHF等等。有興趣的讀者可以閱讀相關文獻。

LBP已經成功套用於人臉檢測，唇語識別，表情檢測，動態紋理等等領域。其算法複雜度低，消耗記憶體小，原理簡單，但並不一定適合所有的特徵描述。

介紹

線性反投影算法（Linear Back Projection，簡稱 LBP）又稱累加法，是最早使用的一種簡單（ECT圖像重建）成像算法。它將通過某點的所有投影射線進行累加，再反向估算出該點的密度值。從成像觀點分析，它是不完全的雷登逆變換（完整的雷登逆變換包括微分、希爾伯特變換、反投影和歸一化等步驟）。

算法

對於 ECT 技術，假設被測介質變化對靈敏場的影響可以忽略，若被成像的兩相介質分別為 A 相和 B 相，介電常數分別為 ε A和 ε B，且 ε A < εB，則重建圖像中第 k 個像素的灰度

其中， Ce i ,j、 Ci f,j分別為管中充滿 A 相和 B 相時的電容，mCi ,j為管中同時存在 A 相和 B 相介質時的電容。線性反投影的數學解釋為：假設S是介電常數向量空間到電容向量空間的映射，則 ST 可視為電容向量空間到介電常數空間的映射，由於 S－ 1不存在，用 ST 取代 S－1 ，則線性反投影的矩陣形式為

由於線性反投影只是一種定性的算法，研究者在此基礎上提出了疊代反投影算法。其計算步驟如下：

1) 基於均質靈敏度信息，利用線性反投影算法獲得初始圖像；

2) 利用已獲得的介電常數分布，求解正問題，得到一組仿真電容值，將該值與測量電容值進行比較，若誤差已達到滿意值，算法結束，否則進行下步；

3) 修正靈敏度信息；

4) 根據上步已經修正後的靈敏度信息，利用測量電壓重新進行線性反投影；返回第二步，並進行循環疊代，直到獲得滿意的結果為止，疊代結束。

符號

LBP：黎巴嫩鎊的標準符號

黎巴嫩鎊（Lebanese Pound）法語：里拉（livre）　原符號：￡L.　標準符號：LBP

黎巴嫩貨幣為黎巴嫩鎊，輔幣為皮阿斯特，1500黎巴嫩鎊可兌換1美元，180多黎巴嫩鎊可兌換1元人民幣；雖然該種貨幣非國際自由流通貨幣，但在該國卻可以使用各國貨幣並可自由兌換。雪松是黎巴嫩的特產，也叫黎巴嫩杉，是該國的象徵，代表神聖、永遠、和平之意。在黎巴嫩現有的三片杉樹中，北部座落在黎巴嫩山頂峰山腰附近的一片最為有名，約有二十棵樹齡超過4000年，其中一棵杉樹則成為黎巴嫩貨幣上的代表性圖案。

黎巴嫩鎊是黎巴嫩流通貨幣，硬幣面值為100、250和500皮阿斯特,紙幣面值為100、250、500、1000、5000、10000、50000和100000。美元也是流通貨幣。

1LBP=100 piastres（皮阿斯特）