3-1. HOG

Histograms of Oriented Gradients(HOG)とは，局所領域における輝度（色，明るさ）の勾配方向を ヒストグラム化した特徴量である．局所領域を複数のブロックに分割し，各ブロックの勾配をヒストグラム化 することにより，物体の形状変化に頑健な特徴量を得ることが出来る．

　

・HOG特徴量を得るための過程を以下の(1)〜(5)に示す．

(1) 画像をピクセルサイズにリサイズし，グレースケールで読み込む.

(2) 各ピクセルの輝度から勾配強度と勾配方向を算出する．勾配強度と勾配方向は，以下の式によって求めることが出来る．

勾配強度(magnitude)：

勾配方向(angle)：

(3) セル領域ごとに勾配のヒストグラムを算出する．

勾配方向を0度から180度まで20度ずつ9方向に量子化し，各々のセル領域内でヒストグラムを算出する．

(4) ブロックごとに正規化する．

あるn番目のHOG特徴量について以下の式を用いて正規化を行う．

v(n)は勾配方向ヒストグラム，qはセルサイズ，Nは勾配方向の数を示す． また，分母は1ブロック(q×qセル)に含まれるHOG特徴量の総和である．1つのセルに対し，複数回の正規化を行う．

(5) 全てのヒストグラムを統合したものを特徴量とする．