图像识别

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基于matlab的语音图像特征分析
图(d)
图(e)
图(f)
• 图(d),图(e),图(f)分别为其H,S,V分 量。将三图组合起来都可得到原始图像。 • 图中H和S分量图看起来与V分量图很不相 同,这说明H,S,V三分量间的差别比R,G,B 间的大。
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基于matlab的语音图像特征分析
彩色边缘和彩色边缘检测
– 可供选择的几何特征有:周长、面积、偏心率、欧拉数、 角点、横轴长度和纵轴长度。 – 矩特征有质心、方向、主轴关于方向的矩、不变矩和特 征矩等。 – 本例识别目标物较少,因此不必选择过多特征,我们只 选择了面积,横轴长两个特征,并用图像分析得到的特 征值建立了一个小型的特征库
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基于matlab的语音图像特征分析
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基于matlab的语音图像特征分析
模式识别的应用
• 字符识别
– 如清华的尚书OCR识别软件, – 邮局信函自动分拣机
• 生物特征识别
– 指纹识别,人像识别等
• 遥感应用
– 卫星云图, 地面导弹、飞机场等设施的卫星图 像识别处理
• 医学诊断
– CT等图像的识别处理
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水果原始图像
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颜色空间的转换
• 为了正确使用颜色,需要建立颜色空间。颜色空 间是对彩色的一种描述方法,它有很多种类型,
– 如: RGB,CMY,YIQ, YUV,HSL等。
• RGB是使用较普遍的颜色空间,由于显示器采用 此模型,因此,算法的执行速度较快。 • HSL
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最终效果图

(a) 原始图像
(b) 梨
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指纹识别技术
生物识别技术正越来越多地影响着人们 的日常生活。 通过取代个人识别码和口令,生物识别 技术不仅可阻止非授权访问,还能防止盗用 ATM、蜂窝电话、智能卡、桌面PC、工 作站以及计算机网络。 生物识别技术也可在电话、网络进行金 融交易时进行身份认证,或在办公场所取代 现有的钥匙、证件、图章等。
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基于matlab的语音图像特征分析
对象提取
• 在二值图像中,对象是指值为1且连接在 一起的像素的集合。 • 根据上图中不同目标物的不同坐标,提取 出特定的连通区域,选择特定的对象
分别显示出只含有一个对象的二值图像
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5 特征提取
• 5.1形状特征 • 5.2 颜色特征
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识别与解释:图像分析系统组的成
• 图像分析技术分类的三种基本范畴
分割 预处理
问题
表示与描述
中级处理
知识库
图像获取
低级处理
识别 与 解释
高级处理 6
结果
基于matlab的语音图像特征分析
识别与解释:图像分析系统
• 图像分析技术分类的三种基本范畴
– 低级处理:图像获取、预处理,不需要智能 – 中级处理:图像分割、表示与描述,需要智能 – 高级处理:图像识别、解释,缺少理论,为降 低难度,设计得更专用。
Computed tomography,简称CT
• 中文名:电子计算机体层摄影 • 是近十年来发展迅速的电子计算机和X线相结合的一项新颖的 诊断新技术。 • 主要特点 – 具有高密度分辨率,比普通X线照片高10~20倍。 – 能准确测出某一平面各种不同组织之间的放射衰减特性的 微小差异,以图像或数字将其显示,极其精细地分辨出各 种软组织的不同密度,从而形成对比。 • 如头颅X线平片不能区分脑组织及脑脊液,而CT不仅 能显示出脑室系统、还能分辨出脑实质的灰质与白质; • 如再引入造影剂以增强对比度,其分辨率更高,故而 加宽了疾病的诊断范畴,还提高了诊断正确率。 – 但CT也有其限制,如对血管病变,消化道腔内病变以及某 些病变的定性等
5.2 颜色特征
• 由于颜色特征具有旋 转不变性和尺度不变 性,因而,在图象识 别技术,颜色是使用 最广泛的特征之一。 • 而颜色特征的提取是 利用颜色特征进行图 象识别的关键之一。 • 目前,大部分系统都 采用颜色比例分布作 为颜色基本特征, 这 就是图象领域中的直 方图法。
(a)
(b)
(c)
(d)
– 利用“探针”收集图像的信息。当探针在图像中不断移动 时,便可考察图像各个部分间的相互关系,从而了解图像 各部分的结构特征。 – 作为探针的结构元素,可直接携带知识(形态,大小,以 及灰度和色度信息)来探测所研究图像的结构特点
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%轮廓变模糊
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指纹门禁考勤机
指纹鼠标
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全球首款带有指纹识别的手机

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• 指纹是指手指末端正面皮肤上凸凹不平产生的纹路。
– 这些纹路的存在增加了皮肤表面的摩擦力,使得我们能够 用手来抓起重物。
• 尽管指纹只是人体皮肤的一小部分,但是,它蕴涵 大量的信息。
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膨胀处理
• 膨胀处理后
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区域填充
• 膨胀运算后,图像的边 缘得到了很好的描述 • 然而,在目标物的内部, 仍然存在一些空洞,可 通过区域填充消除空洞
区域填充后
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标记连通区域
• 为了能够更加清楚的观 察分割结果,我们对上 图中的连通区域进行标 记,并且用不同的颜色 显示 • 从图中可以看出,共得 到四部分分割区域,并 分别用红色,黄色,深 蓝色和蓝绿色表示出来
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边缘提取
• 使用索贝尔算子得到的边缘图像
取反后的边缘图像
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4.数学形态学处理
• 上图的二值边缘图像描述了色彩函数的局部突变, 从图中看出,边缘不很连续和光滑,并且在高细节 区存在琐细边缘,难以形成一个大区域,这两点恰 是限制边缘检测在图像分割中应用的两大难点。 • 数学形态学是一种应用于图像处理和模式识别领域 的新的方法。基本思想:
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彩色边缘检测的方法
• 输出融合法
– 分别对红,绿,蓝三个颜色通道(或其他颜色 空间分量)执行边缘检测, – 最后的输出是这三幅边缘图像的合成
R G 边缘__R
边缘__G 边缘__B
阈值
边缘图像
B
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彩色边缘检测的方法
• 多维梯度法
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6 识别结果
• 经过彩色边缘检测,图像分割和特征提 取,对分割后的图像进行模式匹配,并 制作出用户界面,最终实现图像的分类 和识别。 • 当按下界面上的控制按钮时,计算机会 自动识别出相应的水果。
– 例如:按下按钮“梨”时,界面上就会显示 出梨。按下按钮“关闭”,界面关闭。
• 边缘是图像的一个基本特征,携带了图像 中的大量信息,边缘检测不仅能得到关于 边界的有用的结构信息,而且还能极大地 减少要处理的数据,很多图像处理和识别 算法都以边缘检测为重要基础。
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基于matlab的语音图像特征分析
• 边缘按其颜色特征可分为灰度边缘和彩色 边缘。
– 灰度图像可由图像亮度函数来描述,灰度边 缘可以定义为图像亮度函数的具有边缘特征 的不连续点的集合,它描述了灰度函数的局 部突变。 – 彩色图像可由图像色彩函数来描述,彩色边 缘可以定义为图像色彩函数的具有边缘特征 的不连续点的集合,它描述了色彩函数的局 部突变。
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第7讲 图像模式识别
引言 水果的识别 指纹识别技术
基于matlab的语音图像特征分析
引言
• 模式识别就是分析图像内容,找出图像中 有哪些东西。 • 步骤:
– 图像分割(物体分离):检测出各个物体, 并把它们的图像和其余景物分离 – 特征抽取:对物体进行度量。通过计算对物 体的一些重要特性进行量化表示 – 分 类:确定每个物体应该归属的类别
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CT
• A胶质细胞瘤.右额、顶叶有一较大不规则肿 块,强化不均,周围有低密度水肿区 • B星形细胞瘤,左额顶叶有一不均匀强化肿 块,不规则,内有未有强化的低密度区,周 围有低密度水肿区,中线结构右移 • C胸腺增生,胸腺区有一分叶状密度均一病 灶,仍呈胸腺状,主动脉受压右移 • D肝脓肿,肝右叶有一低密度灶类圆形,中 心部密度更低为脓腔,周边为脓肿壁呈双边 征 • E腰椎骨折,椎弓多处中断,椎管变形,其 内可见碎骨片 • F肝转移癌,肝左、右叶多个大小不一、不 规则低密度灶,周边有细的强化环围绕 • G肺脓肿,右上叶有一空洞性病灶,内壁光 滑,并见气液平面,胸部X线片曾疑肺癌 • H前裂腺癌,前列腺分叶状增大,并向膀胱 内突入
指 纹 锁
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生物识别技术比较
生物特征 人脸 普遍性 高 唯一性 低 持久性 中 可采集性 识别性能 可接受性 高 低 高
指纹
手型












掌纹
虹膜












视网膜
签名 语音

低 中

低 低

低 低

高 中

低 低

高 高
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– 将三个梯度结合成一个,只需检测一次边缘, 从而缩短了整个彩色边缘检测的过程
R G
多维梯度 计算
阈值
边缘图像
B
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彩色边缘检测的方法
• 以上两种彩色边缘检测算法中常用的梯 度算子有
– 罗伯特交叉(Robert cross)算子,蒲瑞维特 (Prewitt)和索贝尔(Sobel)算子。 – 其中,索贝尔算子是效果较好的一种,并且 可以直接应用于彩色图像的各个颜色通道。
– 是由色调(H),饱和度(S)和亮度( L)三个颜色分量 组成的一类颜色空间, – 是面向用户的一种复合主观感觉的颜色空间,通常用于 选择颜色,更接近人对颜色的感知。
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基于matlab的语音图像特征分析
图(a)
图(b)
图(c)
• 图(a),图(b),图(c)分别表示彩色 水果图像的R,G,B分量, • 将三图组合起来都可得到原始图像。
26来自百度文库
基于matlab的语音图像特征分析
5.1形状特征
• 图像经过边缘提取和图像分割等操作,就会得到 边缘和区域,也就是获得了目标的形状。 • 任何物体的形状特征均可由其几何属性(如长度、 面积、距离、凹凸等),统计属性(如投影)和 拓扑属性(如连通、欧拉数)来进行描述。 • 可以用来表示形状的特征包括几何特征和矩特征。
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• 长期以来人们主要致力于灰度边缘的研 究并取得了很好的效果。但彩色边缘能 比灰度图像提供更多的信息。有研究表 明,彩色图像中,大约有90%的边缘与 灰度图像中的边缘相同,也就是说,有 10%的边缘在灰度图像中是检测不到的。 因此,彩色边缘的检测受到越来越多的 重视。
形态学处理步骤
– 第一步:构造结构元素 (%即形状等) – 第二步:利用构造的结构元素对图像进行膨胀 操作 – 第三步:区域填充 – 第四步:连通区域标记 – 第五步:选择对象 • 与原始图像相比,我们看到在边缘图像中存在一 些细小的间隙,根据数学形态学原理,如果构造 结构元素对图像进行膨胀操作,这些小间隙就会 消失。因此,我们在水平和竖直两个方向分别构 造结构元素: – (%水平方向)se0=(1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ) – (%垂直方向)se90=(1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 )
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图(a)~(d)分别为香蕉,青椒,梨和西红柿的直方图 横轴为色调Hue,纵轴为H(p)。
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相似度量
• 颜色特征提取后,如何用数值来有效的 表示图像在颜色上的相似程度,这便是 相似度量问题 • 相似度量也是直接影响识别效果的重要 环节,在模式识别技术中,特征的相似 度量均采用距离法 ,即特征的相似程度 用特征向量的空间距离来表示
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水果的识别
• 四部分:
– – – – 数码图片的获取, 图像的彩色边缘检测、图像的分割, 图象的颜色特征和形状特征提取 图像的分类识别。
• 选择研究的目标物
– 香蕉,西红柿,梨和青椒四种果蔬。
• 功能:
– 使机器具有一定的视觉功能,能够认 识“记忆”中的水果。 – 例如:当接受到命令是"香蕉"时,就 可以自动地将"香蕉"拿出来。
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