基于多特征提取和SVM分类器的纹理图像分类_唐银凤

基于多特征提取和SVM分类器的纹理图像分类_唐银凤
基于多特征提取和SVM分类器的纹理图像分类_唐银凤

图像颜色特征提取原理

一、颜色特征 1 颜色空间 1.1 RGB 颜色空间 是一种根据人眼对不同波长的红、绿、蓝光做出锥状体细胞的敏感度描述的基础彩色模式,R、 G、B 分别为图像红、绿、蓝的亮度值,大小限定在 0~1 或者在 0~255。 1.2 HIS 颜色空间 是指颜色的色调、亮度和饱和度,H表示色调,描述颜色的属性,如黄、红、绿,用角度 0~360度来表示;S 是饱和度,即纯色程度的量度,反映彩色的浓淡,如深红、浅红,大小限定在 0~1;I 是亮度,反映可见光对人眼刺激的程度,它表征彩色各波长的总能量,大小限定在 0~1。 1.3 HSV 颜色模型 HSV 颜色模型依据人类对于色泽、明暗和色调的直观感觉来定义颜色, 其中H (Hue)代表色度, S (Saturat i on)代表色饱和度,V (V alue)代表亮度, 该颜色系统比RGB 系统更接近于人们的经验和对彩色的感知, 因而被广泛应用于计算机视觉领域。 已知RGB 颜色模型, 令M A X = max {R , G, B },M IN =m in{R , G,B }, 分别为RGB 颜色模型中R、 G、 B 三分量的最大和最小值, RGB 颜色模型到HSV 颜色模型的转换公式为: S =(M A X - M IN)/M A X H = 60*(G- B)/(M A X - M IN) R = M A X 120+ 60*(B – R)/(M A X - M IN) G= M A X 240+ 60*(R – G)/(M A X - M IN) B = M A X V = M A X 2 颜色特征提取算法 2.1 一般直方图法 颜色直方图是最基本的颜色特征表示方法,它反映的是图像中颜色的组成分布,即出现了哪些颜色以及各种颜色出现的概率。其函数表达式如下: H(k)= n k/N (k=0,1,…,L-1) (1) 其中,k 代表图像的特征取值,L 是特征可取值的个数,n k是图像中具有特征值为 k 的象素的个数,N 是图像象素的总数。由上式可见,颜色直方图所描述的是不同色彩在整幅图像中所占的比例,无法描述图像中的对象或物体,但是由于直方图相对于图像以观察轴为轴心的旋转以及幅度不大的平移和缩放等几何变换是不敏感的,而且对于图像质量的变化也不甚敏感,所以它特别适合描述那些难以进行自动分割的图像和不需要考虑物体空间位置的图像。 由于计算机本身固有的量化缺陷,这种直方图法忽略了颜色的相似性,人们对这种算法进行改进,产生了全局累加直方图法和局部累加直方图法。 2.2 全局累加直方图法 全局累加直方图是以颜色值作为横坐标,纵坐标为颜色累加出现的频数,因此图像的累加直方空间 H 定义为:

图像特征提取总结

图像常见特征提取方法简介 常用的图像特征有颜色特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征。 一、颜色特征 (一)特点:颜色特征是一种全局特征,描述了图像或图像区域所对应的景物的表面性质。一般颜色特征是基于像素点的特征,此时所有属于图像或图像区域的像素都有各自的贡献。由于颜色对图像或图像区域的方向、大小等变化不敏感,所以颜色特征不能很好地捕捉图像中对象的局部特征。另外,仅使用颜色特征查询时,如果数据库很大,常会将许多不需要的图像也检索出来。颜色直方图是最常用的表达颜色特征的方法,其优点是不受图像旋转和平移变化的影响,进一步借助归一化还可不受图像尺度变化的影响,基缺点是没有表达出颜色空间分布的信息。 (二)常用的特征提取与匹配方法 (1)颜色直方图 其优点在于:它能简单描述一幅图像中颜色的全局分布,即不同色彩在整幅图像中所占的比例,特别适用于描述那些难以自动分割的图像和不需要考虑物体空间位置的图像。其缺点在于:它无法描述图像中颜色的局部分布及每种色彩所处的空间位置,即无法描述图像中的某一具体的对象或物体。 最常用的颜色空间:RGB颜色空间、HSV颜色空间。 颜色直方图特征匹配方法:直方图相交法、距离法、中心距法、参考颜色表法、累加颜色直方图法。 (2)颜色集 颜色直方图法是一种全局颜色特征提取与匹配方法,无法区分局部颜色信息。颜色集是对颜色直方图的一种近似首先将图像从RGB颜色空间转化成视觉均衡的颜色空间(如HSV 空间),并将颜色空间量化成若干个柄。然后,用色彩自动分割技术将图像分为若干区域,每个区域用量化颜色空间的某个颜色分量来索引,从而将图像表达为一个二进制的颜色索引集。在图像匹配中,比较不同图像颜色集之间的距离和色彩区域的空间关系 (3)颜色矩 这种方法的数学基础在于:图像中任何的颜色分布均可以用它的矩来表示。此外,由于颜色分布信息主要集中在低阶矩中,因此,仅采用颜色的一阶矩(mean)、二阶矩(variance)和三阶矩(skewness)就足以表达图像的颜色分布。 (4)颜色聚合向量 其核心思想是:将属于直方图每一个柄的像素分成两部分,如果该柄内的某些像素所占据的连续区域的面积大于给定的阈值,则该区域内的像素作为聚合像素,否则作为非聚合像素。(5)颜色相关图 二纹理特征 (一)特点:纹理特征也是一种全局特征,它也描述了图像或图像区域所对应景物的表面性质。但由于纹理只是一种物体表面的特性,并不能完全反映出物体的本质属性,所以仅仅利用纹理特征是无法获得高层次图像内容的。与颜色特征不同,纹理特征不是基于像素点的特征,它需要在包含多个像素点的区域中进行统计计算。在模式匹配中,这种区域性的特征具有较大的优越性,不会由于局部的偏差而无法匹配成功。作为一种统计特征,纹理特征常具有旋转不变性,并且对于噪声有较强的抵抗能力。但是,纹理特征也有其缺点,一个很明显的缺点是当图像的分辨率变化的时候,所计算出来的纹理可能会有较大偏差。另外,由于有可能受到光照、反射情况的影响,从2-D图像中反映出来的纹理不一定是3-D物体表面真实

基于支持向量机的图像分类研究

目录 摘要 (2) Abstract (3) 1 引言 (3) 1.1 概述 (4) 1.2 统计学习理论 (4) 1.3 支持向量机及其发展简史 (5) 1.4 研究内容及其现实意义 (6) 2 持向量机模型的建立 (7) 2.1 SVM核函数 (7) 2.2 核函数的选择 (8) 2.3 SVM算法简介 (8) 2.4 SVM学习算法的步骤 (9) 3 图像内容的描述及特征提取 (10) 3.1 图像内容的描述模型 (10) 3.2 颜色特征的描述 (10) 3.2.1 颜色的表示和颜色模型 (10) 3.2.2 颜色直方图 (11) 3.2.3 累积颜色直方图 (12) 3.2.4 主色 (12) 3.3 纹理特征的描述 (12) 4 基于SVM的图像分类方法研究 (13) 4.1 分类系统的结构 (13) 4.1.1 特征提取模块 (13) 4.1.2 SVM分类模块 (13) 4.2 特征提取策略 (14) 4.3 实验 (14) 4.3.1 三种核函数的选择比较实验 (14) 4.3.2 基于颜色特征的图像分类 (17) 4.3.3 基于纹理特征的图像分类 (17) 4.3.4 基于综合特征的图像分类 (17) 5 结论 (18) 参考文献 (19)

摘要 支持向量机(SVM)方法是建立在统计学习理论基础之上的,克服了神经网络分类和传统统计分类方法的许多缺点,具有较高的泛化性能。但是,由于支持向量机尚处在发展阶段,很多方面尚不完善,现有成果多局限于理论分析,而应用显得较薄弱,因此研究和完善利用支持向量机进行图像分类对进一步推进支持向量机在图像分析领域的应用具有积极的推动作用。本文研究了图像的颜色、纹理等特征对利用支持向量机进行图像分类的影响。对支持向量机在图像分类中的应用作了较全面的研究。对三种核函数进行了对比实验,实验表明二项式核函数较高斯核函数和sigmoid核函数具有更强的泛化能力;同时,通过实验分析了特征选取对向量机性能的影响,发现综合特征有利于分类效果的提高。在以上研究的基础上,我们建立了一个基于svM的图像分类实验平台,讨论了系统的组成模块和功能,给出了一些图像分类实例,并验证了前述理论研究的结果。 关键词:统计学习理论支持向量机图像分类特征提取

图象视觉特征的提取与表示

第1章图像视觉特征的提取和表示 1.1引言 图像视觉特征的提取和表示是将图像的视觉信息转化成计算机能够识别和处理的定量形式的过程,是基于视觉内容的图像分类与检索的关键技术,因此,图像视觉特征的提取和表示一直是图像内容分析领域中一个非常活跃的课题。 图像底层视觉特征一定程度上能够反映图像的内容,可以描述图像所表达的意义,因此,研究图像底层视觉特征是实现图像分类与检索的第一步。一般来说,随着具体应用的不同,选用的底层特征也应有所不同,在特定的具体应用中,不同底层视觉特征的选取及不同的描述方式,对图像分类与检索的性能有很大的影响。通常认为,一种良好的图像视觉特征的提取和表示应满足以下几个要求: (1)提取简单,时间和空间复杂度低。 (2)区分能力强,对图像视觉内容相似的图像其特征描述之间也应相近,反之,对于视觉内容不相似的图像其特征描述之间应有一定的差别。 (3)与人的视觉感知相近,对人的视觉感觉相近的图像其特征描述之间也相近,对人的视觉感知有差别的图像其特征描述之间也有一定的差别。 (4)抗干扰能力强,鲁棒性好,对图像大小,方向不敏感,具有几何平移,旋转不变性。 本章重点讨论当前比较成熟的特征提取方法,在此基础上选取合适的特征提取方法,用于图像分类与检索系统的特征提取模块。接下来,将依次介绍颜色,纹理,形状等特征的提取和表示方法,最后对各种特征的特点加以比较。 1.2颜色特征的提取和表示 颜色是图像视觉信息的一个重要特征,是图像分类与检索中最为广泛应用的特征之一。一般来说同一类别的图像之间颜色信息具有一定的相似性,不同类别的图像,其颜色信息具有一定的差异。相对几何特征而言,颜色特征稳定性好,有对大小、方向不敏感等特点。因此,颜色特征的提取受到极大重视并得到深入研究。本章首先介绍几种常用的颜色空间模型,然后介绍各种颜色特征提取和表示方法。 1.2.1颜色空间模型 为了正确地使用颜色这一特征,需要建立颜色空间模型,通常的颜色空间模型可用三个基本量来描述,所以建立颜色空间模型就是建立一个3-D坐标系,其中每个空间点都代表某一种颜色。通常来说,对于不同的应用,应该选取不同的颜色空间模型。常用的颜色空间模型主要有:RGB、HIS、HSV、YUV、YIQ、Munsell、Lu*v*和La*b*等。颜色空间模型的选取需要符合一定的标准,下面就这一标准和最常用的颜色空间模型作一些介绍。 文献[错误!未找到引用源。]中介绍了选择颜色空间模型的标准主要有以下几个: (1)观察角度的鲁棒性

图像纹理检测与特征提取技术研究综述

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/2017705055.html, 图像纹理检测与特征提取技术研究综述 作者:李秀怡 来源:《中国管理信息化》2017年第23期 [摘要] 图像纹理作为图像数据的重要信息,是符合人类视觉特征的重要信息之一。纹理 检测与特征提取是纹理分类与分割的基础前提,可以应用到医疗、工业、农业、天文等多个领域,也是近几十年来一个经久不衰的热点研究。随着图像处理领域各种技术的发展,纹理特征分析提取方法也得到不断创新。文章在对相关文献进行调研的基础上,叙述了纹理特征提取方法的发展历程及研究现状,并重点对近十年纹理特征提取方法进行了论述,最后指出了该领域的发展趋势及问题。 [关键词] 图像纹理;特征提取;小波;支持向量机 doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 23. 088 [中图分类号] TP311 [文献标识码] A [文章编号] 1673 - 0194(2017)23- 0175- 04 1 引言 随着大数据时代的到来,相对于一般数据,图像信息作为一种更直观更形象的数据表现形式,其应用已经深入到医学、工业、航空、农业等各行业领域中。而纹理作为图像的重要特征之一,可以充分反映图像的整体特征,因此也成为了诸多图像后处理技术所必备的研究条件。但是,纹理的复杂多样性使得研究者们对其分析和准确识别是非常困难。而解决这个困难的方法之一是对图像提取纹理,然后对提取的纹理进行分析研究。这也是模式识别、图像检索、和计算机视觉等研究的基础。在纹理研究的每个阶段内,随着国内外学者研究对图像纹理提取模型及算法的不断创新,以及纹理提取的广泛的应用价值,促使着大家对这一领域进行更深入的研究。 2 纹理的基本定义及特性 目前,人们对纹理的精确定义还没有完全统一,当前几个类别的定义基本上按不同的应用类型形成相对的定义。一般认为,纹理是图像色彩或者灰度在空间上的重复或变化形成纹理。通常,人们将组成纹理的基本单元称为纹理基元或纹元(texture element)。 尽管关于纹理的定义尚未统一,但人们对纹理信息所具有的如下特性达成共识: (1)纹理基元是纹理存在的基本元素,并一定是按照某种规律排列组合形成纹理;(2)纹理信息具有局部显著性,通常可以表现为纹理基元序列在一定的局部空间重复出现;(3)纹理有周期性、方向性、密度、强度和粗糙程度等基本特征,而与人类视觉特征相一致的周期

(完整版)图像特征特点及常用的特征提取与匹配方法

图像特征特点及常用的特征提取与匹配方法 常用的图像特征有颜色特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征。 一颜色特征 (一)特点:颜色特征是一种全局特征,描述了图像或图像区域所对应的景物的表面性质。一般颜色特征是基于像素点的特征,此时所有属于图像或图像区域的像素都有各自的贡献。由于颜色对图像或图像区域的方向、大小等变化不敏感,所以颜色特征不能很好地捕捉图像中对象的局部特征。另外,仅使用颜色特征查询时,如果数据库很大,常会将许多不需要的图像也检索出来。颜色直方图是最常用的表达颜色特征的方法,其优点是不受图像旋转和平移变化的影响,进一步借助归一化还可不受图像尺度变化的影响,基缺点是没有表达出颜色空间分布的信息。 (二)常用的特征提取与匹配方法 (1) 颜色直方图 其优点在于:它能简单描述一幅图像中颜色的全局分布,即不同色彩在整幅图像中所占的比例,特别适用于描述那些难以自动分割的图像和不需要考虑物体空间位置的图像。其缺点在于:它无法描述图像中颜色的局部分布及每种色彩所处的空间位置,即无法描述图像中的某一具体的对象或物体。 最常用的颜色空间:RGB颜色空间、HSV颜色空间。 颜色直方图特征匹配方法:直方图相交法、距离法、中心距法、参考颜色表法、累加颜色直方图法。 (2) 颜色集 颜色直方图法是一种全局颜色特征提取与匹配方法,无法区分局部颜色信息。颜色集是对颜色直方图的一种近似首先将图像从RGB颜色空间转化成视觉均衡 的颜色空间(如HSV 空间),并将颜色空间量化成若干个柄。然后,用色彩自动分割技术将图像分为若干区域,每个区域用量化颜色空间的某个颜色分量来索引,从而将图像表达为一个二进制的颜色索引集。在图像匹配中,比较不同图像颜色集之间的距离和色彩区域的空间关系 (3) 颜色矩

图像特征提取总结

图像常见xx方法简介 常用的图像特征有颜色特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征。 一、颜色特征 (一)特点: 颜色特征是一种全局特征,描述了图像或图像区域所对应的景物的表面性质。 一般颜色特征是基于像素点的特征,此时所有属于图像或图像区域的像素都有各自的贡献。 由于颜色对图像或图像区域的方向、大小等变化不敏感,所以颜色特征不能很好地捕捉图像中对象的局部特征。另外,仅使用颜色特征查询时,如果数据库很大,常会将许多不需要的图像也检索出来。颜色直方图是最常用的表达颜色特征的方法,其优点是不受图像旋转和平移变化的影响,进一步借助归一化还可不受图像尺度变化的影响,基缺点是没有表达出颜色空间分布的信息。 (二)常用的xx与匹配方法 (1)颜色直方图 其优点在于: 它能简单描述一幅图像中颜色的全局分布,即不同色彩在整幅图像中所占的比例,特别适用于描述那些难以自动分割的图像和不需要考虑物体空间位置的图像。其缺点在于: 它无法描述图像中颜色的局部分布及每种色彩所处的空间位置,即无法描述图像中的某一具体的对象或物体。 最常用的颜色空间: RGB颜色空间、HSV颜色空间。 颜色直方图特征匹配方法:

直方图相交法、距离法、中心距法、参考颜色表法、累加颜色直方图法。 (2)颜色集 颜色直方图法是一种全局颜色特征提取与匹配方法,无法区分局部颜色信息。颜色集是对颜色直方图的一种近似首先将图像从RGB颜色空间转化成视觉均衡的颜色空间(如HSV空间),并将颜色空间量化成若干个柄。然后,用色彩自动分割技术将图像分为若干区域,每个区域用量化颜色空间的某个颜色分量来索引,从而将图像表达为一个二进制的颜色索引集。 在图像匹配中,比较不同图像颜色集之间的距离和色彩区域的空间关系 (3)颜色矩 这种方法的数学基础在于: 图像中任何的颜色分布均可以用它的矩来表示。此外,由于颜色分布信息主要集中在低阶矩中,因此,仅采用颜色的一阶矩(mean)、二阶矩(variance)和三阶矩(skewness)就足以表达图像的颜色分布。 (4)颜色聚合向量 其核心思想是: 将属于直方图每一个柄的像素分成两部分,如果该柄内的某些像素所占据的连续区域的面积大于给定的阈值,则该区域内的像素作为聚合像素,否则作为非聚合像素。 (5)颜色相关图 二纹理特征 (一)特点: 纹理特征也是一种全局特征,它也描述了图像或图像区域所对应景物的表面性质。但由于纹理只是一种物体表面的特性,并不能完全反映出物体的本质属性,所以仅仅利用纹理特征是无法获得高层次图像内容的。与颜色特征不同,纹理特征不是基于像素点的特征,它需要在包含多个像素点的区域中进行

基于libsvm的gist和phog特征的图像分类研究

研究生技术报告题目:基于libsvm的图像分类研究 编号:20132098 执笔人:刘金环 完成时间:2013-11-23

摘要 随着科学技术的飞速发展,机器学习与人工智能技术的不断创新,人们对特定信息检索的需求逐渐增加,使得如何对资源进行合理有效的分类成为一个关键问题。支持向量机(SVM)是一种建立在统计学习理论基础之上的机器学习方法,由于其基于小样本训练的优越性,被广泛应用于模式识别的各个领域,在图像检索、人脸识别等中充分了体现了其优越性,越来越受到广泛的关注和重视。 本文主要介绍了基于libsvm分类器的分类问题。本文以gist和phog特征为例简单实现了图像的分类问题,并通过查询准确性对这两种分类方法进行对比和分析。由仿真结果可知,gist特征分类要好于phog的特征分类,仿真效果较为理想。

目录 1 课题意义..................................................................................................... 错误!未定义书签。 2 技术要求及性能指标................................................................................. 错误!未定义书签。3方案设计及算法原理.................................................................................. 错误!未定义书签。 3.1基于libsvm的gist特征提取分类.............................................. 错误!未定义书签。 3.1.1算法原理 (1) 3.1.2设计框图 (2) 3.2基于libsvm的phog特征提取分类.............................................. 错误!未定义书签。 3.2.1算法原理.............................................................................. 错误!未定义书签。 3.2.2设计框图.............................................................................. 错误!未定义书签。4代码及相关注释. (4) 4.1基于libsvm的gist特征提取分类仿真结果 (6) 4.1.1代码及注释 (9) 4.1.2测试结果 (9) 4.2基于libsvm的phog特征提取分类仿真结果 (9) 4.2.1代码及注释 (9) 4.2.2测试结果 (12) 4.3基于libsvm的gist特征分类不同训练集测试结果.................. 错误!未定义书签。 4.3.1代码及注释.......................................................................... 错误!未定义书签。 4.3.2测试结果 (14) 5实验结果分析.............................................................................................. 错误!未定义书签。6总结 ............................................................................................................. 错误!未定义书签。

图像特征特点及其常用的特征提取与匹配方法

图像特征特点及其常用的特征提取与匹配方法 [ 2006-9-22 15:53:00 | By: 天若有情 ] 常用的图像特征有颜色特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征。 一颜色特征 (一)特点:颜色特征是一种全局特征,描述了图像或图像区域所对应的景物的表面性质。一般颜色特征是基于像素点的特征,此时所有属于图像或图像区域的像素都有各自的贡献。由于颜色对图像或图像区域的方向、大小等变化不敏感,所以颜色特征不能很好地捕捉图像中对象的局部特征。另外,仅使用颜色特征查询时,如果数据库很大,常会将许多不需要的图像也检索出来。颜色直方图是最常用的表达颜色特征的方法,其优点是不受图像旋转和平移变化的影响,进一步借助归一化还可不受图像尺度变化的影响,基缺点是没有表达出颜色空间分布的信息。 (二)常用的特征提取与匹配方法 (1)颜色直方图 其优点在于:它能简单描述一幅图像中颜色的全局分布,即不同色彩在整幅图像中所占的比例,特别适用于描述那些难以自动分割的图像和不需要考虑物体空间位置的图像。其缺点在于:它无法描述图像中颜色的局部分布及每种色彩所处的空间位置,即无法描述图像中的某一具体的对象或物体。 最常用的颜色空间:RGB颜色空间、HSV颜色空间。 颜色直方图特征匹配方法:直方图相交法、距离法、中心距法、参考颜色表法、累加颜色直方图法。 (2)颜色集 颜色直方图法是一种全局颜色特征提取与匹配方法,无法区分局部颜色信息。颜色集是对颜色直方图的一种近似首先将图像从RGB颜色空间转化成视觉均衡的颜色空间(如HSV 空间),并将颜色空间量化成若干个柄。然后,用色彩自动分割技术将图像分为若干区域,每个区域用量化颜色空间的某个颜色分量来索引,从而将图像表达为一个二进制的颜色索引集。在图像匹配中,比较不同图像颜色集之间的距离和色彩区域的空间关系 (3)颜色矩 这种方法的数学基础在于:图像中任何的颜色分布均可以用它的矩来表示。此外,由于颜色分布信息主要集中在低阶矩中,因此,仅采用颜色的一阶矩(m ean)、二阶矩(variance)和三阶矩(skewness)就足以表达图像的颜色分布。(4)颜色聚合向量 其核心思想是:将属于直方图每一个柄的像素分成两部分,如果该柄内的某些像素所占据的连续区域的面积大于给定的阈值,则该区域内的像素作为聚合像素,否则作为非聚合像素。 (5)颜色相关图 二纹理特征 (一)特点:纹理特征也是一种全局特征,它也描述了图像或图像区域所对应景物的表面性质。但由于纹理只是一种物体表面的特性,并不能完全反映出物体的本质属性,所以仅仅利用纹理特征是无法获得高层次图像内容的。与颜色特征不同,纹理特征不是基于像素点的特征,它需要在包含多个像素点的区域中进行统计计算。在模式匹配中,这种区域性的特征具有较大的优越性,不会由于局

图像纹理特征提取方法

安徽大学 本科毕业论文(设计、创作) 题目:图像纹理特征提取方法研究 学生姓名:朱邵成学号:Z01114175 院(系):电气工程与自动化学院专业:自动化 入学时间:2011年9月 导师姓名:寻丽娜职称/学位:讲师/博士 导师所在单位:安徽大学电气工程与自动化学院 完成时间:2015年5月

图像纹理特征提取方法研究 摘要 近年来,随着信息多媒体时代的到来,以及网络在世界范围内的日益流行、云计算的风行,人们在日常生活工作接触的信息量越来越大。图像作为信息的一种载体,具有直观、信息量大、便于不同国家间交流的特点,是网络多媒体的重要组成部分。基于文本的图像检索是基于内容图像检索的基础,用人工方式解释图像信息,其工作量我们难以想象,可行性也值得商榷。因此CBIR方法有效解决了这一个难题。基于内容的图像检索(CBIR)包括四个阶段,分别是:获取图像、提取特征、分类图像、检索图像。图像检索主要是一个核心问题:选取何种算法提取哪一种图像特征,快速有效的进行图像的区分与检测。纹理特征的提取是 CBIR 的关键问题之一,本论文也是基于图像纹理特征的提取为基础。首先,本文使用基于纹理基元的共生矩阵分析方法,用来提取纹理特征向量。此方法中,采用局部二进制模式(Local Binary Pattern,LBP)来进行图像的基本纹理基元的提取,并用灰度共生矩阵(Gray Level Co.occurrence Matrix,GLCM)中共生矩阵的分析方法来对纹理基元图像进行分析。其次文中深入研究了基于灰度共生矩阵( GLCM) 的纹理特征提取方法,给出了基于 Matlab 的简便实现代码,分析了共生矩阵各个构造参数对构造共生矩阵的影响。分析结果对优化灰度共生矩阵的构造、实现基于灰度共生矩阵( GLCM) 的特定图像的纹理特征提取等都具有重要参考意义。 关键词:纹理特征;灰度共生矩阵;基于内容的图像检索;Matlab

图像纹理特征提取方法

图像纹理特征提取方法

安徽大学 本科毕业论文(设计、创作) 题目:图像纹理特征提取方法研究 学生姓名:朱邵成学号:Z01114175 院(系):电气工程与自动化学院专业:自动化 入学时间:2011年9月 导师姓名:寻丽娜职称/学位:讲师/博士 导师所在单位:安徽大学电气工程与自动化学院 完成时间:2015年5月

图像纹理特征提取方法研究 摘要 近年来,随着信息多媒体时代的到来,以及网络在世界范围内的日益流行、云计算的风行,人们在日常生活工作接触的信息量越来越大。图像作为信息的一种载体,具有直观、信息量大、便于不同国家间交流的特点,是网络多媒体的重要组成部分。基于文本的图像检索是基于内容图像检索的基础,用人工方式解释图像信息,其工作量我们难以想象,可行性也值得商榷。因此CBIR方法有效解决了这一个难题。基于内容的图像检索(CBIR)包括四个阶段,分别是:获取图像、提取特征、分类图像、检索图像。图像检索主要是一个核心问题:选取何种算法提取哪一种图像特征,快速有效的进行图像的区分与检测。纹理特征的提取是 CBIR 的关键问题之一,本论文也是基于图像纹理特征的提取为基础。首先,本文使用基于纹理基元的共生矩阵分析方法,用来提取纹理特征向量。此方法中,采用局部二进制模式(Local Binary Pattern,LBP)来进行图像的基本纹理基元的提取,并用灰度共生矩阵(Gray Level Co.occurrence Matrix,GLCM)中共生矩阵的分析方法来对纹理基元图像进行分析。其次文中深入研究了基于灰度共生矩阵( GLCM) 的纹理特征提取方法,给出了基于 Matlab 的简便实现代码,分析了共生矩阵各个构造参数对构造共生矩阵的影响。分析结果对优化灰度共生矩阵的构造、实现基于灰度共生矩阵( GLCM) 的特定图像的纹理特征提取等都具有重要参考意义。 关键词:纹理特征;灰度共生矩阵;基于内容的图像检索;Matlab

SVM分类方法在人脸图像分类中的应用

SVM分类方法在人脸图像分类中的应用 摘要:本文首先简要综述了人脸识别技术中不同的特征提取方法和分类方法;然后介绍了支持向量机(SVM)的原理、核函数类型选择以及核参数选择原则以及其在人脸分类识别中了应用,最后通过在构建的人脸库上的仿真实验观测观测不同的特征提取方法对人脸识别率的影响、不同的学习样本数对人脸识别率的影响、支持向量机选用不同的核函数后对人脸识别率的影响、支持向量机选用不同的核参数后对人脸识别率的影响。 一、人脸识别简介 人脸识别也就是利用计算机分析人脸图象,进而从中提取出有效的识别信息,用来“辨认”身份的一门技术。人脸识别技术应用背景广泛,可用于公安系统的罪犯身份识别、驾驶执照及护照等与实际持证人的核对、银行及海关的监控系统及自动门卫系统等。 常见的人脸识别方法包括基于KL变换的特征脸识别、基于形状和灰度分离的可变形模型识别、基于小波特征的弹性匹配、基于传统的部件建模识别、基于神经网络的识别、基于支持向量机的识别等。其中特征脸方法、神经网络方法、基于支持向量机的方法等是基于整体人脸的识别,而基于提取眼睛等部件特征而形成特征向量的方法就是基于人脸特征的识别。 虽然人类的人脸识别能力很强,能够记住并辨别上千个不同人脸,可是计算机则困难多了。其表现在:人脸表情丰富;人脸随年龄增长而变化;人脸所成图象受光照、成象角度及成象距离等影响;而且从二维图象重建三维人脸是病态过程,目前尚没有很好的描述人脸的三维模型。另外,人脸识别还涉及到图象处理、计算机视觉、模式识别以及神经网络等学科,也和人脑的认识程度紧密相关。这诸多因素使得人脸识别成为一项极富挑战性的课题。 通常人类进行人脸识别依靠的感觉器官包括视觉、听觉、嗅觉与触觉等。一般人脸的识别可以用单个感官完成,也可以是多感官相配合来存储和检索人脸。而计算机的人脸识别所利用的则主要是视觉数据。另外计算机人脸识别的进展还受限于对人类本身识别系统的认识程度。研究表明,人类视觉数据的处理是一个

Gabor纹理特征

利用Gabor滤波器组提取图像纹理特征 本部分将包含以下四个方面:纹理特征提取方法综述、Gabor滤波器简介、Gabor滤波器组实现纹理特征提取的步骤与实现、存在的问题与改进策略。 1、纹理特征提取方法综述[1] 纹理没有准确的定义,但对纹理认识的共识是:①纹理不同于灰度和颜色等图像特征,它通过像素及其周围空间邻域的灰度分布来表现,即局部纹理信息;②局部纹理信息不同程度的重复性,即全局纹理信息。 按照纹理特征提取方法所基于的基础理论和研究思路的不同,并借鉴非常流行的Tuceryan和Jain的分类方法,将纹理特征提取方法分为四大家族:统计家族、模型家族、信号处理家族和结构家族。 统计家族的方法是基于像元及其邻域的灰度属性,研究纹理区域中的统计特性,或像元及其邻域内的灰度的一阶、二阶或高阶统计特性;在模型家族中,假设纹理是以某种参数控制的分布模型方式形成的,从纹理图像的实现来估计计算模型参数,以参数为特征或采用某种分类策略进行图像分割,因此模型参数的估计是该家族方法的核心问题;信号处理的方法是建立在时、频分析与多尺度分析基础之上,对纹理图像中某个区域内实行某种变换后,再提取保持相对平稳的特征值,以此特征值作为特征表示区域内的一致性以及区域间的相异性;结构家族的方法基于“纹理基元”分析纹理特征,着力找出纹理基元,认为纹理由许多纹理基元构成,不同类型的纹理基元、不同的方向及数目等,决定了纹理的表现形式。信号处理家族的方法从变换域提取纹理特征,其他3个家族直接从图像域提取纹理特征。各个家族的方法既有区别,又有联系。 利用Gabor滤波器组提取图像纹理特征,如图所示,可以归结为信号处理家族中小波方法的一个分支。

图像特征提取总结

图像常见xx 方法简介 常用的图像特征有颜色特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征。 一、颜色特征 (一)特点: 颜色特征是一种全局特征,描述了图像或图像区域所对应的景物的表面性质。 一般颜色特征是基于像素点的特征,此时所有属于图像或图像区域的像素都有各自的贡献。 由于颜色对图像或图像区域的方向、大小等变化不敏感,所以颜色特征不能很好地捕捉图像中对象的局部特征。另外,仅使用颜色特征查询时,如果数据库很大,常会将许多不需要的图像也检索出来。颜色直方图是最常用的表达颜色特征的方法,其优点是不受图像旋转和平移变化的影响,进一步借助归一化还可不受图像尺度变化的影响,基缺点是没有表达出颜色空间分布的信息。 (二)常用的xx 与匹配方法 (1)颜色直方图 其优点在于: 它能简单描述一幅图像中颜色的全局分布,即不同色彩在整幅图像中所占的比例,特别适用于描述那些难以自动分割的图像和不需要考虑物体空间位置的图像。其缺点在于: 它无法描述图像中颜色的局部分布及每种色彩所处的空间位置,即无法描述图像中的某一具体的对象或物体。 最常用的颜色空间: RGB颜色空间、HSV颜色空间。 颜色直方图特征匹配方法: 直方图相交法、距离法、中心距法、参考颜色表法、累加颜色直方图法

(2)颜色集 颜色直方图法是一种全局颜色特征提取与匹配方法,无法区分局部颜色信息。颜色集是对颜色直方图的一种近似首先将图像从RGB颜色空间转化成视觉均衡的颜色 空间(如HSV空间),并将颜色空间量化成若干个柄。然后,用色彩自动分割技术 将图像分为若干区域,每个区域用量化颜色空间的某个颜色分量来索引,从而将图像表达为一个二进制的颜色索引集。 在图像匹配中,比较不同图像颜色集之间的距离和色彩区域的空间关系 (3)颜色矩 这种方法的数学基础在于: 图像中任何的颜色分布均可以用它的矩来表示。此外,由于颜色分布信息主要集中在低阶矩中,因此,仅采用颜色的一阶矩(mean)、二阶矩(variance)和三阶矩(skewness)就足以表达图像的颜色分布。 (4)颜色聚合向量 其核心思想是: 将属于直方图每一个柄的像素分成两部分,如果该柄内的某些像素所占据的连续区域的面积大于给定的阈值,则该区域内的像素作为聚合像素,否则作为非聚合像素。 (5)颜色相关图 二纹理特征 (一)特点: 纹理特征也是一种全局特征,它也描述了图像或图像区域所对应景物的表面性质。但由于纹理只是一种物体表面的特性,并不能完全反映出物体的本质属性,所以仅仅利用纹理特征是无法获得高层次图像内容的。与颜色特征不同,纹理特征不是基于像素点的特征,它需要在包含多个像素点的区域中进行 统计计算。在模式匹配中,这种区域性的特征具有较大的优越性,不会由于局部的偏

图像特征提取方法

图像特征提取方法 摘要 特征提取是计算机视觉和图像处理中的一个概念。它指的是使用计算机提取图像信息,决定每个图像的点是否属于一个图像特征。特征提取的结果是把图像上的点分为不同的子集,这些子集往往属于孤立的点、连续的曲线或者连续的区域。 至今为止特征没有万能和精确的图像特征定义。特征的精确定义往往由问题或者应用类型决定。特征是一个数字图像中“有趣”的部分,它是许多计算机图像分析算法的起点。因此一个算法是否成功往往由它使用和定义的特征决定。因此特征提取最重要的一个特性是“可重复性”:同一场景的不同图像所提取的特征应该是相同的。 特征提取是图象处理中的一个初级运算,也就是说它是对一个图像进行的第一个运算处理。它检查每个像素来确定该像素是否代表一个特征。假如它是一个更大的算法的一部分,那么这个算法一般只检查图像的特征区域。作为特征提取的一个前提运算,输入图像一般通过高斯模糊核在尺度空间中被平滑。此后通过局部导数运算来计算图像的一个或多个特征。 常用的图像特征有颜色特征、纹理特征、形状特征、空间关系特征。当光差图像时,常 常看到的是连续的纹理与灰度级相似的区域,他们相结合形成物体。但如果物体的尺寸很小 或者对比度不高,通常要采用较高的分辨率观察:如果物体的尺寸很大或对比度很强,只需 要降低分辨率。如果物体尺寸有大有小,或对比有强有弱的情况下同事存在,这时提取图像 的特征对进行图像研究有优势。 常用的特征提取方法有:Fourier变换法、窗口Fourier变换(Gabor)、小波变换法、最 小二乘法、边界方向直方图法、基于Tamura纹理特征的纹理特征提取等。

设计内容 课程设计的内容与要求(包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等):一、课程设计的内容 本设计采用边界方向直方图法、基于PCA的图像数据特征提取、基于Tamura纹理特征的纹理特征提取、颜色直方图提取颜色特征等等四种方法设计。 (1)边界方向直方图法 由于单一特征不足以准确地描述图像特征,提出了一种结合颜色特征和边界方向特征的图像检索方法.针对传统颜色直方图中图像对所有像素具有相同重要性的问题进行了改进,提出了像素加权的改进颜色直方图方法;然后采用非分割图像的边界方向直方图方法提取图像的形状特征,该方法相对分割方法具有简单、有效等特点,并对图像的缩放、旋转以及视角具有不变性.为进一步提高图像检索的质量引入相关反馈机制,动态调整两幅图像相似度中颜色特征和方向特征的权值系数,并给出了相应的权值调整算法.实验结果表明,上述方法明显地优于其它方法.小波理论和几个其他课题相关。所有小波变换可以视为时域频域的形式,所以和调和分析相关。所有实际有用的离散小波变换使用包含有限脉冲响应滤波器的滤波器段(filterbank)。构成CWT的小波受海森堡的测不准原理制约,或者说,离散小波基可以在测不准原理的其他形式的上下文中考虑。 通过边缘检测,把图像分为边缘区域和非边缘区域,然后在边缘区域内进行边缘定位.根据局部区域内边缘的直线特性,求得小邻域内直线段的高精度位置;再根据边缘区域内边缘的全局直线特性,用线段的中点来拟合整个直线边缘,得到亚像素精度的图像边缘.在拟合的过程中,根据直线段转角的变化剔除了噪声点,提高了定位精度.并且,根据角度和距离区分出不同直线和它们的交点,给出了图像精确的矢量化结果 图像的边界是指其周围像素灰度有阶跃变化或屋顶变化的那些像素的集合,边界广泛的存在于物体和背 景之间、物体和物体之间,它是图像分割所依赖的重要特征.边界方向直方图具有尺度不变性,能够比较好的 描述图像的大体形状.边界直方图一般是通过边界算子提取边界,得到边界信息后,需要表征这些图像的边 界,对于每一个边界点,根据图像中该点的梯度方向计算出该边界点处法向量的方向角,将空间量化为M级, 计算每个边界点处法向量的方向角落在M级中的频率,这样便得到了边界方向直方图. 图像中像素的梯度向量可以表示为[ ( ,),),( ,),)] ,其中Gx( ,),),G ( ,),)可以用下面的

毕业设计(论文)-基于SVM的图像分类系统设计文档

LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 毕业设计 题目基于SVM的图象分类系统 学生姓名 学号 专业班级计算机科学与技术3班 指导教师 学院计算机与通信学院 答辩日期

摘要 支持向量机(SVM)方法是建立在统计学习理论基础之上的,克服了神经网络分类和传统统计分类方法的许多缺点,具有较高的泛化性能。但是,由于支持向量机尚处在发展阶段,很多方面尚不完善,现有成果多局限于理论分析,而应用显得较薄弱,因此研究和完善利用支持向量机进行图像分类对进一步推进支持向量机在图像分析领域的应用具有积极的推动作用。 本文通过支持向量机技术和图像特征提取技术实现了一个图像分类实验系统。文中首先引入了支持向量机概念,对支持向量机做了较全面的介绍;然后,讨论了图像特征的描述和提取方法,对图像的颜色矩特征做了详细的描述,对svm分类也做了详细的说明;最后讨论了由分类结果所表现的一些问题。测试结果表明,利用图像颜色矩特征的分类方法是可行的,并且推断出采用综合特征方法比采用单一特征方法进行分类得到的结果要更令人满意。 关键词:支持向量机图像分类特征提取颜色矩

Abstract The support vector machine (SVM) method is based on statistical learning theory foundation, overcome the neural network classification and traditional statistical classification method of faults, and has high generalization performance. But, because the support vector machine (SVM) is still in the development stage, many still not perfect, the existing results more limited to the theoretical analysis, and the use of appear more weak and therefore study and improve the use of support vector machines to image classification support vector machine to further advance in the application of image analysis play a positive role in promoting. In this paper, support vector machine (SVM) technology and image feature extraction technology implements a image classification experiment system. This paper first introduces the concept of support vector machine (SVM), the support vector machine (SVM) made a more comprehensive introduction; Then, discussed the image characteristics of description and extraction method, the image color moment features described in detail, also made detailed instructions for the SVM classification; Finally discussed the classification results of some problems. Test results show that using the torque characteristics of the image color classification method is feasible, and deduce the comprehensive characteristic method than using single feature method to classify the results are more satisfactory. Keywords: support vector machine image classification feature extraction Color Moment

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