局部二值模式LBP（Local Binary Pattern）实现代码

局部二值模式LBP由于其简单、高效在目标检测、目标识别、图像检索等领域得到了广泛的应用。现如今，LBP的变体不下上十种，如VLBP、SILBP等。要了解更多关于LBP的知识可以参考：纹理分类-全局特征LBP及相关文献。

          下面介绍的三种LBP算子的区别见下图：

            本文不介绍LBP的理论知识，只是简单的说说LBP及其变体的实现：

            1）最原始的LBP算子的实现代码           

[cpp] view plain copy

1. void lbp( Mat& _src, Mat& _dst)   
2. {     
3.     if ( -_dst.empty())  
4.         _dst.create(_src.rows, _src.cols, CV_8UC1);  
5.     _dst = cv::Scalar::all(0);  
6.     // calculate patterns  
7.     for(int i=1;i<_src.rows-1;i++)  
8.     {  
9.         for(int j=1;j<_src.cols-1;j++)   
10.         {  
11.             uchar center = _src.at<uchar>(i,j);  
12.             unsigned char code = 0;  
13.             code |= (_src.at<uchar>(i-1,j-1) >= center) << 7;  
14.             code |= (_src.at<uchar>(i-1,j) >= center) << 6;  
15.             code |= (_src.at<uchar>(i-1,j+1) >= center) << 5;  
16.             code |= (_src.at<uchar>(i,j+1) >= center) << 4;  
17.             code |= (_src.at<uchar>(i+1,j+1) >= center) << 3;  
18.             code |= (_src.at<uchar>(i+1,j) >= center) << 2;  
19.             code |= (_src.at<uchar>(i+1,j-1) >= center) << 1;  
20.             code |= (_src.at<uchar>(i,j-1) >= center) << 0;  
21.             _dst.at<unsigned char>(i,j) = code;  
22.         }  
23.     }  
24. }  

         2）带有容忍银子的LBP算子

[cpp] view plain copy

1. void lbp_with_factor( Mat& _src, Mat& _dst, uchar factor) // factor default 3  
2. {     
3.     if ( -_dst.empty())  
4.         _dst.create(_src.rows, _src.cols, CV_8UC1);  
5.     _dst = cv::Scalar::all(0);  
6.     // calculate patterns  
7.     for(int i=1;i<_src.rows-1;i++)  
8.     {  
9.         for(int j=1;j<_src.cols-1;j++)   
10.         {  
11.             uchar center = _src.at<uchar>(i,j)+factor;  
12.             unsigned char code = 0;  
13.             code |= (_src.at<uchar>(i-1,j-1) >= center) << 7;  
14.             code |= (_src.at<uchar>(i-1,j) >= center) << 6;  
15.             code |= (_src.at<uchar>(i-1,j+1) >= center) << 5;  
16.             code |= (_src.at<uchar>(i,j+1) >= center) << 4;  
17.             code |= (_src.at<uchar>(i+1,j+1) >= center) << 3;  
18.             code |= (_src.at<uchar>(i+1,j) >= center) << 2;  
19.             code |= (_src.at<uchar>(i+1,j-1) >= center) << 1;  
20.             code |= (_src.at<uchar>(i,j-1) >= center) << 0;   
21.             _dst.at<unsigned char>(i,j) = code;  
22.         }  
23.     }  
24. }  

         3）带有乘性因子的LBP算子

[cpp] view plain copy

1. // 这里需要采用2个字符来编码，如00、01、10、11  
2. void lbp_with_factor( Mat& _src, Mat& _dst, float factor)  // facotr default 0.1  
3. {     
4.     if ( -_dst.empty())  
5.         _dst.create(_src.rows, _src.cols, CV_8UC1);  
6.     _dst = cv::Scalar::all(0);  
7.     // calculate patterns  
8.     for(int i=1;i<_src.rows-1;i++)  
9.     {  
10.         for(int j=1;j<_src.cols-1;j++)   
11.         {  
12.             uchar center = _src.at<uchar>(i,j);  
13.             int up = center*(1.0+factor);  
14.             int down = center*(1.0+factor);  
15.             unsigned char code = 0;  
16.             /*code |= (_src.at<uchar>(i-1,j-1) >= center ) << 7; 
17.             code |= (_src.at<uchar>(i-1,j) >= center) << 6; 
18.             code |= (_src.at<uchar>(i-1,j+1) >= center) << 5; 
19.             code |= (_src.at<uchar>(i,j+1) >= center) << 4; 
20.             code |= (_src.at<uchar>(i+1,j+1) >= center) << 3; 
21.             code |= (_src.at<uchar>(i+1,j) >= center) << 2; 
22.             code |= (_src.at<uchar>(i+1,j-1) >= center) << 1; 
23.             code |= (_src.at<uchar>(i,j-1) >= center) << 0;  
24.             _dst.at<unsigned char>(i,j) = code;*/  
25.         }  
26.     }  
27. }  

        欲了解更多参考论文：Modeling Pixel Process with Scale Invariant Local Patterns for Background Subtraction in Complex Scenes。