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数字图像处理与识别教学课件作者孙正第4章图像特征提取与分析课件.ppt 129页
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第4章图像特征提取与分析第4章图像特征提取与分析第4章图像特征提取与分析4.1引言4.2颜色特征的提取与表示4.3纹理特征的提取与表示4.4形状特征的提取与表示4.5小结4.2.6颜色相关图纹理基本上是区域特性，图像中的区域对应景物中的表面，纹理基元在尺寸和方向上的变化，可以反映出景物中表面相对于照相机的转动倾斜。通常将利用纹理基元的变化去确定表面法线方向的技术，称为纹理梯度技术，也就是常说的从纹理到形状的研究。从离开一个像素的等距离线可以看出，在欧氏距离中大致呈圆形，在棋盘距离中呈方形，在街区距离中呈倾斜45度的正方形。街区距离是图像中两点间最短的4-连通长度，而棋盘距离则是两点间最短的8-连通长度。区域为n×n的二值图像和抑制背景的图像f(i,j)在i轴上的投影为：在j轴上的投影为：区域边界的周长：假设区域的边界链码为a1,a2,…,an，每个码段ai所表示的线段长度为?li，那么该区域边界的周长为式中ne为链码序列中偶数码个数；n为链码序列中码的总个数。区域的面积：曲率是斜率的改变率，描述了边界上各点沿边界方向的变化情况；某个边界点的曲率的符号描述了边界在该点的凹凸性；直接计算边界的曲率由于边界的粗糙不平而变得不可靠；用线段逼近边界后计算线段交点处的曲率比较可靠；(1)边界的曲率4.4.3边界描述采用曲线起始点的坐标和斜率(方向)来表示曲线。区域的边界可理解为相邻边界像素之间的单元连线逐段相连。方向码:把某像素和其8-邻域的各像素连线方向按八链码原理图所示进行编码。(2)链码描述4.4.3边界描述偶数码为水平或垂直方向的链码，码长为1；奇数码为对角线方向的链码，码长为。边界链码具有行进的方向性。(2)链码描述4.4.3边界描述八链码例子(2)链码描述4.4.3边界描述(2)链码描述4.4.3边界描述4.3.7纹理的结构分析方法是除统计方法之外的另一类纹理分析方法。该方法认为纹理是由结构基元按照某种重复性规则而构成的模式，其表述过程实际是对纹理基元的提取以及对基元分布规则的描述。纹理的空间组织可以是随机的，可能一个基元对相邻基元有成对的依赖关系，或者几个基元同时相互关联。这样的关联可能是结构的、概率的或是函数的。纹理基元可以是一个像素点，也可以是若干个灰度上比较接近的像素点的集合。由基元可以构成较为基本的、同时也是比较小的子纹理。最后纹理按某种空间组织规则合成为一幅完整的纹理图像。4.3.7纹理的结构分析方法给出三个纹理基元合成为一个子纹理的过程，对产生的子纹理应用规则的空间组织规则形成了如图所示的纹理图像。如果给出纹理基元h(x,y)的排列规则r(x,y)，就能够将这些基元按照规定的方式组织成所需的纹理模式t(x,y)。可将纹理t(x,y)定义为：4.3.7纹理的结构分析方法4.3.8纹理梯度4.4形状特征描述4.4.1引言4.4.2区域描述4.4.3区域边界的形状特征描述4.4.1引言形状特征的表达必须以对图像中物体或区域的分割为基础；形状特征必须满足对变换、旋转和缩放无关；形状特征的表示方法：基于边界和基于区域。形状特征的区域表示法：用物体区域的整体性质来表示；分散度，伸长度，欧拉数，区域面积，重心，周长等；形状特征的边界表示法：用物体或区域的外边界来表示；边界的长度，直径；边界的曲率；链码描述；傅立叶描述符；基于内角的表示法；4.4.1引言4.4.1引言4-邻域和8-邻域对于任意像素(i,j),(s,t)是一对适当的整数，则把像素的集合{(i+s,j+t)}叫做(i,j)的邻域。常用4-邻域和8-邻域。邻域与邻接互为4-邻域的两像素叫4-邻接。互为8-邻域的两像素叫8-邻接。像素的编号4－邻接8－邻接对于图像中具有相同值的两个像素A和B，如果所有和A、B具有相同值的像素序列L0(=A),L1,L2,…,Ln-1,Ln(=B)存在，并且Li-1和Li互为4-邻接或8-邻接，那么像素A和B叫做4-连接或8-连接，以上的像素序列叫4-路径或8-路径。4.4.1引言像素的连接4.4.1引言连接成分把图像中互相连接的像素的集合汇集为一组，就产生了具有若干个0值的像素和具有若干个l值的像素的组。这些组叫做连接成分(连通成分)。假设各个1像素用8-连接，则其中的0像素就被包围起来。如果对0像素也用8-连接，就会与左下的0像素连接起来，从而产生矛盾。因此0像素和1像素应采用互反的连接形式。连接性矛盾示意图4.4.1引言连接成分在0-像素的连接成分中，如果存在和图像外围的1行或1列的0-像素不相连接的成分，则称之为孔。不包含有孔的1像素连接成分叫做单连接成分。含有孔的l像素连接成分叫作多重连接成分。4.4.2区域描述简单区域描述：分散度，伸长度，欧拉数，凹凸性，复杂性，偏心度，距离，区域面积，重心，区域灰度。区域内部变换分析：统计矩
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准确的来说,对陌生人我是个内向的女孩儿,对朋友挺开朗的。在学校大部分时间就是学习,课余就画画,主要就是画荷花,因为喜欢,喜欢自然风景,山山水水的,很美！
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blogTitle:'数字图像处理与分析试题及答案',
blogAbstract:'&一、填空题( 每小题2分,本题共20 分 )1. 图像与灰度直方图间的对应关系是多对一;2. 下列算法中a.梯度锐化b.二值化c.傅立叶变换d.中值滤波，属于点处理的是b二值化;3. 在彩色图像处理中，常使用HSI模型，它适于做图像处理的原因有:1、在HIS模型中亮度分量与色度分量是分开的；2、色调与饱和度的概念与人的感知联系紧密。;4. 若将一幅灰度图像中的对应直方图中偶数项的像素灰度均用相应的对应直方图中奇数项的像素灰度代替（设灰度级为256），所得到的图像将亮度增加，对比度减少;5. MATLAB函数fspecial(type,parameters)常用类型有:average 、gaussian、laplacian、prewitt、sobel、6. 检测边缘的Sobel算子对应的模板形式为:-1',
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