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《基于Gabor濾波器的圖像紋理特征提取》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)第29卷第1期長春工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)V01.29,No.11111堡!旦!呈堅(jiān)!呈!!呈!呈!!呈圣!!竺呈堅(jiān)呈!蘭!!!!!¥呈!三!!!呈呈呈!!豎圣!些墜堅(jiān)!!!量!!!呈!!三!!!!呈呈!蘭!!;!!!!基于Gabor濾波器的圖像紋理特征提取李鈺,孟祥萍(長春工程學(xué)院電氣與信息工程學(xué)院。吉林長春130012)摘要:結(jié)合紋理的能量特性、粗糙性、結(jié)構(gòu)性等特點(diǎn),根據(jù)人類視覺特性,提出了Gabor小波變換濾波器的圖像紋理特征提取方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,雖然圖像的Gabor紋理計(jì)算量很大
2、,但是方法是有效的。關(guān)鍵詞:Gabor濾波器;圖像紋理;特征提取中圖分類號(hào):TP391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼iA’文章編號(hào):1674—1374(2008)01—0078—04ImagetexturefeaturedetectionbasedonGaborfilterLIYu,MENGXiang—ping(SchoolofElectricalEngineering&InformationTechnology。ChangchunInstituteofTechnology,Changchun130012,China)
3、Abstract:Combingtheenergy,coarsenessandstructurepropertyofthetexture,analgorithmforimagetexturefeaturedetectionbasedonGaborfilterisproposedaccordingtohumanvisioncharacteristics.Theexperimentalresultsshowthatitiseffectivefortexturedetectionwhenthecalcul
4、ationofGabortextureiscomplicated.Keywords:Gaborfilter;imagetexture;featuredetection.0引言紋理是圖像中一個(gè)重要而又難以描述的特征,關(guān)于圖像紋理迄今為止仍無一個(gè)公認(rèn)的、一致的嚴(yán)格定義。但圖像紋理對(duì)我們來說是很熟悉的,紋理是人眼視覺的重要組成部分,反映了物體的深度和表面信息,表達(dá)了物體表面顏色和灰度的某種變化,而這些變化又與物體本身的屬性有關(guān),是圖像的固有特征之一,而且反映圖像的空間分布信息和結(jié)構(gòu)信息[1],使用數(shù)學(xué)或信
5、息論的方法抽取的紋理度量稱為紋理特征[2]。紋理是由一個(gè)具有一定不變性的視覺基元,通稱紋理基元,在給定區(qū)域內(nèi)的不同位置上,以不同的形變及不同的方向重復(fù)出現(xiàn)的一種圖紋。這里,紋理是像素灰度值在空間區(qū)域的變化模式。這個(gè)定義對(duì)于大多數(shù)圖像處理過程來說是合適的,因?yàn)楹芏鄷r(shí)候我們只關(guān)心圖像的灰度分布。常用的提取紋理特征方法有;采用基于共生矩陣[33和Gabor濾波器[‘]兩種方法提取圖像的紋理特征,前者采用能量、熵、相關(guān)、慣性矩、局部平穩(wěn)5個(gè)統(tǒng)計(jì)特征的均值和標(biāo)準(zhǔn)差作為圖像的紋理特征;后者利用Gabor小波的多
6、尺度和多方向性的特點(diǎn),對(duì)圖像進(jìn)行多分辨率分析,提取圖像的紋理特征,Gabor特征在許多圖像分析和應(yīng)用中得到應(yīng)用‘“6。。文中應(yīng)用的是Gabor變換做的工作。1基于Gabor濾波器的紋理特征提取Gabor變換已被證明是在2D測不準(zhǔn)情況下,對(duì)信號(hào)空間域和頻率域的最優(yōu)描述。收稿日期:2007·11-10作者簡介:李鈺(1979--),女,漢族。吉林大安人.長春工程學(xué)院助教,主要從事數(shù)字圖像處理方向研究·E-mail:1iyu2326(孕126.tom.萬方數(shù)據(jù)第1期李鈺,等:基于Gabor濾波器的圖像紋理
7、特征提取79用Gabor函數(shù)形成的二維Gabor濾波器有著優(yōu)良的濾波器性能,并有著與生物視覺系統(tǒng)相近的特點(diǎn),它具有易于調(diào)諧的方向和徑向頻率帶寬以及易于調(diào)諧的中心頻率,在時(shí)域和頻域同時(shí)達(dá)到了最佳的分辨率m。通常,Gabor濾波可以看作是一種小波變換,因此,我們從小波變換的角度闡述該濾波器組的定義‘8。。設(shè)圖像f(x,y),它的二維小波變換為:J“加=
8、If(x,y)妒以(z—p,5.r,y—qAy)dxdy(1)其中:Ax和Ay是空間采樣間隔;p和口是像素點(diǎn)的位置;優(yōu)和Z分別定義了小波變換的尺度和方向
9、,取,,l=0,1,?,M一1;Z=0,1,?,L一1。螄(z,y)由小波變換的母小波得到旋轉(zhuǎn)方程:仍一(z,y)二=a---9(z,y)(2)芏=a-m(xcosO+ysinO)y=a~(一XCOS0+ysin0)母小波9(z,y)通過a~,0尺度和方向分別發(fā)生變化,其中口=lAO,AO=2,r/L。在紋理分析中,濾波器組的各個(gè)濾波器滿足式(2)的定義,具有相同的能量。證明如下:ffI伽。,少[Zdzdy=ffa一9(’x,》12dzdy=
10、lI啼&∽12I廣fdx