数字图像处理课程设计之图像特征提取
数字图像处理中的特征提取与识别
数字图像处理中的特征提取与识别数字图像处理是目前计算机视觉和人工智能领域中的重要分支，其中特征提取和识别是关键技术之一。
特征提取是将数学模型和算法应用于图像处理过程中提取出的特征量，它是实现数字图像自动识别的基础。
识别是将提取出的特征量作为输入，使用机器学习算法进行计算，最终得出图像所属的类别。
特征提取的重要性特征提取是数字图像处理的基础，是数字图像处理中至关重要的一个环节。
一个好的特征提取算法能够提取有效的信息，通过学习和分类来细化这些信息，为识别提供更加可靠的依据。
特征提取算法的主要目标是使得提取出的特征量能够在数据量上保持一定的稳定性，从而提高识别准确度。
特征提取的方法目前，在数字图像处理中，常用的特征提取方法包括颜色特征、纹理特征和形状特征等。
其中，颜色特征是指通过对图像中每个像素点进行分析，提取出颜色信息的特征，并通过算法来确定图像的颜色分布。
纹理特征则是利用图像中像素点的灰度值在空间上呈现出的变化规律来进行特征提取，该方法通常是利用小区域的纹理信息作为特征量。
形状特征主要是从形状的角度进行提取，包括边缘分布、平坦度、拐角特征等在内，这些特征能够很好地区分不同类型的图像。
识别方法在数字图像处理中，常用的识别方法主要包括模板匹配、基于统计的方法和基于学习的方法等。
其中，模板匹配是一种比较简单的识别方法，它是将一张待识别的图像和已知信息的样本进行比对，得出相似度。
基于统计的方法则是从已知数据样本集中提取出一些统计特征来进行识别。
基于学习的方法是将已知信息的数据样本集通过机器学习算法进行训练，最终得到一个决策函数，通过该函数进行分类。
特征提取与识别的应用数字图像处理中的特征提取和识别方法广泛应用于各个领域，如医疗、安防、交通、农业等。
例如，目前在医疗领域中，数字图像处理技术已经应用于乳腺癌、肾脏疾病等领域，能够在识别疾病方面提供更多、更可靠的信息。
在安防领域，数字图像处理技术能够快速准确地识别出异常情况，提高安全性。
图像特征提取方法详解(Ⅲ)
图像特征提取方法详解图像特征提取是计算机视觉和图像处理领域中的一个重要任务，它是对图像中的信息进行分析和提取，以便进行后续的图像识别、分类和分析。
在图像处理和计算机视觉应用中，图像特征提取是至关重要的一步，因为它直接影响了后续处理的结果。
一、图像特征的概念图像特征是指图像中能够表征其内容和结构的可测量属性。
常见的图像特征包括颜色、纹理、形状、边缘等。
这些特征可以帮助我们理解图像的含义，区分不同的物体、场景和结构。
二、图像特征提取的方法1. 颜色特征提取颜色是图像中最直观和重要的特征之一。
常用的颜色特征提取方法包括直方图统计、颜色矩和颜色空间转换。
直方图统计是通过统计图像中每种颜色出现的频率来提取颜色特征，它可以帮助我们了解图像中的主要颜色分布。
颜色矩是一种用于描述颜色分布和颜色相关性的方法，它可以帮助我们定量地比较不同图像之间的颜色特征。
颜色空间转换则是将图像的RGB颜色空间转换为其他颜色空间（如HSV、Lab等），以便更好地提取颜色特征。
2. 纹理特征提取纹理是图像中的重要特征之一，它可以帮助我们理解图像中的细节和结构。
常见的纹理特征提取方法包括灰度共生矩阵、小波变换和局部二值模式。
灰度共生矩阵是一种用于描述图像纹理结构的统计方法，它可以帮助我们了解图像中不同区域的纹理分布。
小波变换是一种多尺度分析方法，它可以帮助我们提取图像中不同尺度和方向的纹理特征。
局部二值模式是一种用于描述图像局部纹理特征的方法，它可以帮助我们快速提取图像中的纹理信息。
3. 形状特征提取形状是图像中的重要特征之一，它可以帮助我们理解图像中的对象和结构。
常见的形状特征提取方法包括边缘检测、轮廓提取和形状描述子。
边缘检测是一种用于提取图像中边缘信息的方法，它可以帮助我们理解图像中的对象轮廓和结构。
轮廓提取是一种用于提取图像中对象轮廓信息的方法，它可以帮助我们理解图像中的对象形状和结构。
形状描述子是一种用于描述图像对象形状特征的方法，它可以帮助我们快速提取图像中的形状信息。
图像处理中的特征提取算法分析
图像处理中的特征提取算法分析一、引言图像处理是一门交叉学科，涉及数学、计算机科学、工程学等多个领域。
在图像处理中，图像特征提取是最为基础和关键的一环，它对于后续的图像分析、识别和分类等工作具有十分重要的作用。
本文将从数学的角度出发，分别介绍一些常见的图像特征提取算法，并从他们的具体实现、优缺点等方面进行分析和比较。
二、区域和边缘特征提取区域和边缘特征提取主要是基于局部像素的灰度和空间分布特征，这些特征可以表现局部区域或者图像边缘的结构和纹理信息。
常见的特征有局部二值模式（LBP）、方向梯度直方图（HOG）、边缘检测（Canny）等。
1. 局部二值模式局部二值模式是一种描述局部结构的特征，它可以对图像的纹理信息进行刻画。
LBP通过比较中心像素与其相邻像素间的亮度关系，以二进制形式编码表示该像素的纹理特征。
LBP算法是一种快速的图像特征提取方法，具有较强的抗噪声和旋转不变性，适用于图像分类、人脸识别等应用。
2. 方向梯度直方图方向梯度直方图是一种用于描述图像边缘信息的特征，它可以将图像中的梯度信息表示为直方图的形式，从而表达图像中不同方向的边缘信息。
HOG算法同样具有旋转不变性，对于光照变化和部分遮挡等情况具有一定的鲁棒性。
3. 边缘检测边缘检测主要是通过寻找图像中灰度值变化最剧烈的地方来提取边缘信息。
Canny算法是一种著名的边缘检测算法，它通过利用高斯模糊、梯度幅值和非极大值抑制等步骤，最终找到图像中真实的边缘信息。
Canny算法对于光照变化、噪声等方面的鲁棒性较强，适用于图像分割、目标检测等应用。
三、基于频域的特征提取在图像处理中，频域分析是一种常用的方法，它可以将图像的时域信号转换为频域信号，并通过对频域信号的分析得到一些有用的特征信息。
常见的频域特征有离散傅里叶变换（DFT）、小波变换（WT）等。
1. 离散傅里叶变换离散傅里叶变换是一种将时域信号转换为频域信号的方法，通过计算信号的频率分量来提取特征信息。
数字图像处理 第十一章 图像特征提取与分类
11.3.2 神经网络方法
（二）、BP神经网络算法 BP (Back Propagation)神经网络全称为基于误差反向传播算法
11.2.1 低层次特征提取
（三）、最小外接矩形——长轴与短轴
11.2.1 低层次特征提取
MER计算方法：将物体每次以左右的增量在范围内旋转。每旋转一次， 记录其坐标系方向上的外接矩形边缘点的最大和最小值，从而求出外接矩 形的面积。
11.2.2 高层次特征提取
（一）、链码 利用一系列具有特定长度和方向的相连直线段来表示目标的边界。 算法描述： (1)给每一个线段一个方向编码； (2)有4链码和8链码两种编码方法； (3)从起点开始，沿边界编码，至起点被重新碰到，结束一个对象的编码。
标变化为x(l)+jy(l)是一个以形状边界周长为周期的函数。
11.2.2 高层次特征提取
反变换
11.2.2 高层次特征提取
原图 K=64
p=4
p=61
p=62
11.2.2 高层次特征提取
（三）、纹理谱
像素点的纹理单元TU
11.2.2 高层次特征提取
像素值的纹理模式
归一化的纹理谱
11.3 图像特征分类基础
链码旋转归 一化的意义
原始链码在边界旋转后发生变化，所以利用链码的一阶差分来重新构 造的序列就不会随边界的旋转而变化。
实现一阶差分链码：通过计算目标元素与其逆时针方向相邻元素的数 字来得到。
11.2.2 高层次特征提取
旋转归一化
11.2.2 高层次特征提取
（二）、傅立叶描绘子 假定物体的形状是一条封闭的曲线，沿边界曲线上的一个动点p(l)的坐
11.1特征提取及分类概述
第10图像特征提取(第二版)
10.1.2 梯度边缘检测
(2) Sobel算子 Sobel算子（索贝尔）算子是3×3的，其在点(i,j)的
梯度幅值表示为：
G(i, j) sx2 sy2 简化的卷积模板表示形式为 ：
（10.9）
G(i, j) sx sy
（10.10）
其中，Gx和Gy是3×3像素窗口（模板）的中心点像素在x 方
向和y 方向上的梯度，也即利用Sobel 边缘检测算子得到的 是边缘检测结果图像中与3×3模板的中心点（i，j）对应的
10.1.2 梯度边缘检测
设f(x,y)为连续图像函数，Gx和Gy分别为x方向和 y方向的梯度，且在点(x,y)处的梯度可以表示为一个 矢量，并有其梯度定义：
G(
f
(
x,
y))
f
(x, x
y)
f (x, y) T
y
（10.1）
若记：
Gx
f (x, y) x
Gy
f
(x, y
y)Leabharlann 10.1.2 梯度边缘检测
《数字图像处理》研究生课程
第十章 图像特征提取
在图像技术领域的许多应用中，人们总是希
望从分割出的区域中分辨出地物类别，例如分辨 农田、森林、湖泊、沙滩等；或是希望从分割出 的区域中识别出某种物体（目标），例如在河流 中识别舰船；在飞机跑道上识别飞机等。进行地 物分类和物体识别的第一步就是物体特征的提取 和检测，然后才能根据检测和提取的图像特征对 图像中可能的物体进行识别。
使用图像处理技术实现图像特征提取的技巧与方法
使用图像处理技术实现图像特征提取的技巧与方法图像特征提取是图像处理领域中的一个重要任务，它旨在从图像数据中提取出有意义的特征信息，用于后续的图像分析和理解。
图像特征可以描述图像的某种属性或结构，如颜色、纹理、形状等，通过对图像进行特征提取，可以实现图像分类、目标检测、图像搜索等任务。
在实际应用中，图像特征提取的技巧和方法有很多种。
下面将介绍几种常用的图像特征提取方法。
首先是颜色特征提取技术。
颜色是图像中最直观、最容易获取和识别的特征之一。
常用的颜色特征提取方法包括直方图、颜色空间转换和颜色描述子等。
直方图能够统计图像中每个颜色的像素数目，通过对颜色直方图的分析，可以获取图像的颜色分布特征。
颜色空间转换可以将图像从RGB空间转换成其他颜色空间，如HSV、Lab等，从而提取出不同颜色通道的特征。
颜色描述子能够对图像的颜色进行定量化描述，如颜色矩、颜色矢量等。
其次是纹理特征提取技术。
纹理是指图像中像素间的某种规律或重复性，常用于描述物体表面的细节特征。
常用的纹理特征提取方法有灰度共生矩阵、小波变换和局部二值模式等。
灰度共生矩阵能够统计图像中不同像素间的灰度共生关系，通过计算共生矩阵中的纹理特征，可以获取图像的纹理信息。
小波变换能够将图像从空间域转换到频率域，通过分析不同频率的小波系数，可以提取出图像的纹理特征。
局部二值模式是一种基于像素邻域的纹理特征描述方法，通过比较像素与其邻域像素之间的灰度差异，可以刻画图像的纹理细节。
还有形状特征提取技术。
形状是物体的外形和轮廓特征，常用于目标检测和识别。
常用的形状特征提取方法有轮廓描述子、边缘检测和形状匹配等。
轮廓描述子能够基于物体的边缘轮廓提取其形状特征，如轮廓长度、曲率等。
边缘检测可以通过检测图像中的边缘信息，提取物体的形状特征。
形状匹配则是通过比较不同物体的形状特征，实现目标的检测和识别。
除了以上提到的方法，还有很多其他的图像特征提取技巧和方法，如兴趣点检测、尺度不变特征变换等。
图像特征提取方法详解(七)
图像特征提取方法详解图像特征提取是计算机视觉和图像处理领域中的一个重要任务。
它是将图像中的信息转换成一组能够用来描述和区分对象的特征向量。
这些特征向量可以用于图像分类、目标检测、图像匹配等各种应用。
在本文中，我们将详细介绍图像特征提取的一些常见方法。
一、灰度共生矩阵（GLCM）灰度共生矩阵是一种用来描述图像纹理特征的方法。
它通过统计图像中像素点灰度值和它们的空间关系来描述纹理特征。
通过计算灰度共生矩阵，可以得到一些统计特征如对比度、能量、熵等。
这些特征能够很好地描述图像的纹理特征，对于纹理分类和检测非常有用。
二、方向梯度直方图（HOG）HOG特征是一种用来描述图像形状和轮廓的方法。
它通过计算图像中像素点的梯度方向和大小来描述图像的边缘特征。
HOG特征在目标检测和行人识别等领域有着广泛的应用，它能够很好地捕捉到目标的形状和轮廓信息。
三、尺度不变特征变换（SIFT）SIFT是一种用来描述图像局部特征的方法。
它通过寻找图像中的关键点，并计算这些关键点周围的局部特征来描述图像。
SIFT特征具有旋转不变性和尺度不变性，对于图像匹配和目标识别有着很好的效果。
四、颜色直方图颜色直方图是一种用来描述图像颜色特征的方法。
它通过统计图像中像素点的颜色分布来描述图像的颜色特征。
颜色直方图在图像检索和图像分类中有着广泛的应用，它能够很好地表征图像的颜色信息。
五、局部二值模式（LBP）LBP特征是一种用来描述图像纹理特征的方法。
它通过比较像素点和它周围邻域像素的灰度值来描述图像的纹理特征。
LBP特征在纹理分类和人脸识别等领域有着广泛的应用，它能够很好地捕捉到图像的纹理信息。
六、特征选择和降维在实际应用中，图像特征往往具有高维性和冗余性，为了提高分类和检测的效果，需要进行特征选择和降维。
特征选择是指从原始特征中选择出最具有代表性和区分性的特征，而降维则是通过一些数学方法将高维特征映射到低维空间。
常用的特征选择和降维方法包括主成分分析（PCA）、线性判别分析（LDA）等。
数字图像处理课程设计之图像特征提取
河南农业大学《数字图像处理》题目：图像特征提取学院：专业：班级：学号：姓名：指导教师：成绩：时间：年月日至年月日一、目的与要求图像特征提取的目的让计算机具有认识或者识别图像的能力，即图像识别。
特征选择是图像识别中的一个关键问题。
特征选择和提取的基本任务是如何从众多特征中找出最有效的特征。
根据待识别的图像，通过计算产生一组原始特征，称之为特征形成。
原始特征的数量很大，或者说原始样本处于一个高维空间中，通过映射或变换的方法可以将高维空间中的特征描述用低维空间的特征来描述，这个过程就叫特征提取。
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。
二、设计的内容能对图像文件（进bmg、 jpg、 tiff、 gif等)进行打开、保存、另存、打印、退出等功能操作；(一)图像预处理功能：数字图像的增强处理功能：空域中的点运算、直方图的均衡化、各种空间域平滑算法（如局部平滑滤波法、中值滤波等）。
(二)图像特征提取区域图的面积、周长的统计；区域单元的个数统计等。
三、总体方案设计(一)图像特征提取的算法我们知道一幅图像可定义为一个二维函数f（x,y),这里x和y是空间坐标，而在任何一对空间坐标（x,y)上的幅值f称为该图像的强度或灰度。
当x，y和幅值f 为有限的离散数值时，称该图像为数字图像。
而图像的特征提取主要有以下几种方法：边界特征法，傅里叶形状描述符法，几何参数法，形状不变矩法等。
而区域的周长及面积的算法如下：（1）面积S：图像中的区域面积S可以用同一标记的区域内像素的个数总和来表示。
按上述表示法区域R 的面积S=41。
区域面积可以通过扫描图像，累加同一标记像素得到，或者是直接在加标记处理时计数得到。
假设区域的边界链码为，每个码段ai 所表示的线段长度为 ，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。
图像处理中的特征提取与分类方法
图像处理中的特征提取与分类方法图像处理技术是指利用计算机和数字图像处理技术来处理不同类型的图像，从而得到有效的信息。
图像处理被广泛应用于医学诊断、数字水印、娱乐、安防领域等方面。
其中一个重要的步骤就是图像的特征提取与分类，下面我将详细介绍这个过程中所用到的方法。
一、特征提取特征提取是图像处理中最关键的步骤之一。
图像中的特征是指具有区别度的、代表性的、不同的属性，不同的特征可以用于不同的分类任务。
在图像处理中，特征可以分为两种类型：结构特征和统计特征。
1. 结构特征结构特征是基于像素本身的一些属性来描述图像的特征，包括如下几种：（1）边缘特征：边缘是图像上两种不同灰度的区域之间的分界线。
边缘特征可以通过边缘检测算法来提取。
（2）角点特征：角点是图像上局部区域的转折点，可以用于跟踪和目标检测。
（3）纹理特征：纹理是图像上一种空间上或颜色上呈现规律的、重复的模式，可以用于纹理识别。
（4）形状特征：形状可以描述物体的几何形状，如圆、椭圆、矩形等。
2. 统计特征统计特征是通过对图像各个像素灰度值的统计分布来描述图像的特征，包括如下几种：（1）直方图：直方图描述了图像每个像素的灰度值出现的次数。
（2）均值和方差：均值表示图像区域内像素灰度值的平均值，方差表示图像区域内像素灰度值的变异程度。
（3）能量和熵：能量表示图像区域内像素良好分布的程度，熵表示图像区域内像素的信息量。
二、分类方法特征提取后，需要将其用于图像分类。
在图像分类上，根据不同任务，可以采用不同的分类方法。
1. 传统分类方法传统分类方法是指基于数学模型来描述图像特征和分类关系的分类方法，主要包括如下几种：（1）KNN算法：KNN算法是指K-近邻算法，是一种基于样本的分类方法。
对于一个测试样本，找出与它最相似的K个训练样本，用它们的分类标签中出现最多的作为预测结果。
（2）SVM算法：SVM算法是指支持向量机算法，是一种二分类模型，可以采用核函数进行非线性分类。
数字图像处理中的特征提取技术
数字图像处理中的特征提取技术数字图像处理是一种涉及数字计算机与图像处理的技术。
它能够对图像进行一系列的处理，包括图像增强、特征提取、图像分割等。
其中，特征提取是数字图像处理中非常重要的一环，通过对图像中的关键特征进行提取和分析，可以实现图像分类、目标识别和图像检索等多种应用。
本文将介绍数字图像处理中的特征提取技术。
一、特征提取的概述特征提取是数字图像处理中的一项重要技术，其主要目的是从图像中提取出具有代表性的特征，这些特征可以被用于图像分类、目标检测和图像识别等应用中。
通常情况下，特征提取可以分为两种方式：1.直接提取图像的原始特征。
这种方式可以直接从图像中提取出像素点的信息，包括图像的颜色、灰度值等。
这些原始特征经过一些处理后可以发挥很大的作用。
2.间接提取图像的特征。
这种方法则需要将原始图像进行一些复杂的变换和处理，例如提取图像的边缘、纹理、形状等特征，再通过算法分析得出更加有价值的特征信息。
二、特征提取的算法1.边缘检测算法边缘检测是图像处理中的一项基本操作，其目的是提取出图像中的边缘信息。
实际上，边缘检测是一种间接的特征提取方法，通过提取出图像中的边缘信息，可以实现图像目标的检测和二值化操作。
常见的边缘检测算法包括Canny算法、Sobel算法、Laplacian算法等。
2.纹理特征提取算法纹理是图像中最基本、最重要的特征之一，其包含了图像中的细节信息，并能够有效地描述图像的表面纹理。
因此，通过提取纹理特征可以有效地用于图像分类和目标检测等应用中。
常见的纹理特征提取算法包括LBP算法、GLCM算法、Gabor算法等。
3.形状特征提取算法形状是图像中最基本、最重要的特征之一，其能够有效地描述图像中物体的大小和形态。
因此，通过提取形状特征可以用于目标检测和图像匹配等应用中。
常见的形状特征提取算法包括Hu不变矩算法、Zernike矩算法、Fourier描述子算法等。
三、特征提取的应用数字图像处理中的特征提取技术可以应用于多种应用领域中，例如：1.图像识别通过提取图像中的特征信息，可以建立有效的图像识别模型，实现对图像的分类和识别。
图像特征提取基本概念总结
特征提取基本概念总结一、特征提取概念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。
二、特征概述至今为止特征没有万能和精确的定义。
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，输入图像一般先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。
有时，假如特征提取需要许多的计算时间，而可以使用的时间有限制，一个高层次算法可以用来控制特征提取阶层，这样仅图像的部分被用来寻找特征。
由于许多计算机图像算法使用特征提取作为其初级计算步骤，因此有大量特征提取算法被发展，其提取的特征各种各样，它们的计算复杂性和可重复性也非常不同。
下面是用来描述图像的一些基本概念：1．边缘边缘是组成两个图像区域之间边界（或边缘）的像素。
一般一个边缘的形状可以是任意的，还可能包括交叉点。
在实践中边缘一般被定义为图像中拥有大的梯度的点组成的子集。
一些常用的算法还会把梯度高的点联系起来来构成一个更完善的边缘的描写。
这些算法也可能对边缘提出一些限制。
局部地看边缘是一维结构。
2.角角是图像中点似的特征，在局部它有两维结构。
早期的算法首先进行边缘检测，然后分析边缘的走向来寻找边缘突然转向（角）。
后来发展的算法不再需要边缘检测这个步骤，而是可以直接在图像梯度中寻找高度曲率。
后来发现这样有时可以在图像中本来没有角的地方发现具有同角一样的特征的区域。
图像处理中的图像增强与特征提取算法
图像处理中的图像增强与特征提取算法图像处理是数字图像处理的一个重要分支，广泛应用于医学图像、工业检测、视频分析、图像识别等领域。
其中，图像增强和特征提取是两个基本且关键的步骤。
本文将重点介绍图像增强与特征提取算法，并探讨它们在图像处理中的应用。
首先，图像增强是指通过改善图像的视觉效果和质量来提高图像的可视化和识别性能。
图像增强方法可以分为空域增强和频域增强两大类。
空域增强方法直接对原始图像进行像素级别的操作，常见的包括直方图均衡化、灰度拉伸、滤波等。
直方图均衡化通过对图像的像素值进行重新分布，来增强图像的对比度和明暗度。
灰度拉伸通过将图像的像素值映射到更大的范围，使得图像的亮度范围更广，从而增强图像的细节。
滤波方法则通过选择合适的滤波器对图像进行平滑或锐化，以去除噪音或增强边缘特征。
频域增强方法则是将图像从空间域转换到频率域进行处理，常用的方法有傅里叶变换和小波变换。
傅里叶变换将图像转化为频谱图像，可以通过滤波频谱图像来进行去噪或增强。
小波变换则可以将图像分解为不同尺度的频域系数，从而对不同频率部分进行独立处理。
图像增强算法的选择主要根据具体应用和需求来进行，不同的算法适用于不同类型的图像和不同的需求。
图像特征提取是指从图像中提取出能够表征图像内容的特征，以用于图像分类、目标检测等任务。
常见的特征提取方法包括颜色特征、纹理特征和形状特征等。
颜色特征是指从图像中提取出描述颜色信息的特征，常用的方法有颜色直方图和颜色矩。
颜色直方图统计了图像中每个颜色在图像中的分布情况，可以用于颜色分类和图像检索等任务。
颜色矩则是用于描述颜色分布的累积特征，可以描述颜色的亮度、对比度和饱和度等。
纹理特征是指从图像中提取出描述纹理信息的特征，常用的方法有灰度共生矩阵和小波纹理。
灰度共生矩阵统计了图像的灰度级别之间的相对位置关系，可以用于纹理分类和图像分割等任务。
小波纹理则是通过对图像进行小波分解和纹理特征的提取，可以获得图像的多尺度纹理特征。
图像特征提取方法详解
图像特征提取方法详解图像特征提取是计算机视觉领域中的重要一环，它是对图像中的信息进行抽象和描述的过程。
特征提取的目的是将图像中的信息转化成易于处理和分析的形式，以便进行后续的图像识别、分类、检索等任务。
在本文中，我们将详细介绍图像特征提取的方法和技术。
色彩特征色彩特征是图像特征提取中的重要一部分。
色彩特征可以描述图像中的颜色分布和色彩信息。
常用的色彩特征提取方法包括颜色直方图、颜色矩和颜色空间变换等。
颜色直方图是一种描述图像中颜色分布的统计特征，可以通过统计图像中每种颜色的像素数量来得到。
颜色直方图可以用于图像检索和分类任务，通常可以通过将颜色空间划分成不同的区域来进行计算。
颜色矩是描述图像颜色分布特征的统计量，可以用来表示图像的颜色分布和色彩信息。
颜色空间变换是将图像从一种颜色空间转换到另一种颜色空间的过程，常用的颜色空间包括RGB、HSV和Lab等。
纹理特征纹理特征是描述图像表面细微细节和纹理信息的一种特征。
纹理特征可以帮助我们分析图像中的纹理结构、纹理方向和纹理密度等信息。
常用的纹理特征提取方法包括灰度共生矩阵、局部二值模式和Gabor滤波器等。
灰度共生矩阵是描述图像纹理结构和纹理方向的统计特征，可以通过分析图像中像素灰度级别的相对位置关系来计算。
局部二值模式是一种描述图像局部纹理特征的方法，可以通过比较像素点周围邻域像素的灰度值来得到图像的纹理特征。
Gabor滤波器是一种用于提取图像纹理特征的滤波器，可以通过对图像进行Gabor变换来获取图像的纹理信息。
形状特征形状特征是描述图像中物体形状和结构的特征。
形状特征可以帮助我们分析图像中的物体轮廓、边界和几何形状等信息。
常用的形状特征提取方法包括边缘检测、轮廓提取和形状描述子等。
边缘检测是一种用于提取图像中物体边缘信息的方法，可以通过分析图像中像素点的灰度值梯度来得到物体的边缘信息。
轮廓提取是一种用于提取图像中物体轮廓信息的方法，可以通过对图像进行边缘检测和形态学操作来得到物体的轮廓信息。
图像特征提取与讲解
(a)
(b)
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。
像素的连接
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
存在，并且
和 互为4-邻接或8-邻接，那么像素和叫做4-连接或8-连接，
以上的像素序列叫4-路径或8-路径。
3 形状特征描述
3.1 几个基本概念 3.2 区域内部空间域分析 3.3 区域内部变换分析 3.4 区域边界的形状特征描述
3.1几个基本概念
邻域与邻接
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)}叫做像素(i,j)的邻域. 直观上看，这是像素(i,j)附近的像素形成的区域. 最经常采用的是4-邻域和8-邻域
特征形成
根据待识别的图像，通过计算产生一组原始特征，称 之为特征形成。
特征提取
原始特征的数量很大，或者说原始样本处于一个高维空间中，通 过映射或变换的方法可以将高维空间中的特征描述用低维空间的 特征来描述，这个过程就叫特征提取 。
特征选择
从一组特征中挑选出一些最有效的特征以达到降低特征空间维数 的目的，这个过程就叫特征选择。 选取的特征应具有如下特点：
像素的连接
连接成分
在图像中，把互相连接的像素的集合汇集为一组，于是具有若干个 0值的像素和具有若干个l值的像素的组就产生了。把这些组叫做连 接成分，也称作连通成分。 在研究一个图像连接成分的场合，若1像素的连接成分用4-连接或8连接，而0像素连接成分不用相反的8-连接或4-连接就会产生矛盾。 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，这就会与左下的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，即如果1像素采用8-连接， 则0像素必须采用4-连接。
图像特征提取完整版
图像特征提取HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】图像特征提取方法特征提取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，其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。
常用的图像特征有颜色特征、纹理特征、形状特征和空间关系特征。
图1.图像特征分类及其方法一、颜色特征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。
常用的特征提取与匹配方法有5种：颜色矩、颜色直方图、颜色集、颜色聚合向量、颜色相关图。
（1）颜色矩颜色矩是一种简单而有效的颜色特征，其数学基础是图像中的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，与颜色直方图相比，该方法的另一个好处是无须对特征进行量化。
一阶矩：二阶矩：三阶矩：一阶：颜色分量的平均强度；二、三阶：方差和偏移度。
图像的颜色矩一共有九个分量，每个颜色通道均有三个低阶矩。
颜色矩仅仅使用少数几个矩，从而导致过多的虚警，因此颜色矩常和其他特征结合使用。
（2）颜色直方图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。
但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。
直方图中的数值都是统计而来，描述了该图像中关于颜色的数量特征，可以反映图像颜色的统计分布和基本色调。
颜色直方图可以分为三类，分别为：全局直方图、累加直方图、主色调直方图。
数字图像处理中的特征提取及其应用
数字图像处理中的特征提取及其应用数字图像处理是一门关注如何使用计算机科学、数学等学科知识在数字图像中提取有用信息的学科。
在数字图像处理过程中，特征提取是至关重要的一步，它有利于我们从众多的图像数据中较为准确地提取出需要的信息。
在数字图像处理中的特征提取方法有很多种，本文将介绍几种常见的特征提取方法及其应用。
一、边缘检测边缘提取是图像处理中最重要的一个子问题，其中最流行的算法是Canny边缘检测算法。
它是一种基于图像梯度的算法。
边缘反映的是图像灰度的变化，所以，它是图像信息中最丰富的一部分。
Canny算法的基本思想是，通过预处理、梯度计算、非极大值抑制、双阈值分割等步骤，找到图像中所有的边缘。
Canny算法的应用场景非常广泛，例如在拍摄纹理繁杂的地方上，借助边缘检测的结果，我们可以更清晰地认识到物体的表面纹理，帮助我们理解和感受环境中的事物。
二、特征点检测在许多计算机视觉领域中，通常通过进行特征点提取和描述，来描述场景或分类对象。
特征点检测是计算机视觉领域的一项核心问题。
它的目的是找到图像中的关键点，称为特征点。
特征点通常会在图像比较重要、比较容易被检测到的位置出现，这些点是在计算机自动识别物体时非常重要的参考点。
特征点检测有很多种方法，其中最为常见的是SIFT，SURF和ORB。
SIFT算法采用高斯差分金字塔计算图像的特征点，SURF 算法采用速度快的旋转不变的特征，而ORB算法则是基于FAST 特征的二进制算法。
特征点检测的应用非常广泛，例如在拍摄移动物体时，我们可以通过对特定的移动轨迹跟踪，来确定目标的位置和动作。
在物体识别领域，我们可以利用特征点检测来实现物体识别。
三、纹理分析纹理是图像中的一种重要的视觉特征，而纹理分析通常用于分析图像数据集中的有效信息。
纹理分析的目的是提取图像中存在的规律性和随机性的分布特征，以便在计算机视觉、图像识别、医学图像处理、文本分析和机器人视觉等领域中发挥作用。
图像处理中的特征提取技术综述
图像处理中的特征提取技术综述图像处理是计算机视觉领域的重要研究方向，其目的是通过计算机算法对图像进行分析、处理和理解。
而在图像处理中，特征提取技术是一个至关重要的环节，它能够从图像中提取出具有代表性的特征信息，为后续的图像分析和识别任务提供基础。
一、特征提取的概念和意义特征提取是指从原始数据中提取出具有代表性和区分性的特征信息的过程。
在图像处理中，特征可以是图像的一些局部特征，如边缘、角点等，也可以是整个图像的全局特征，如纹理、颜色等。
特征提取的目的是将图像中的信息转化为计算机可以理解和处理的形式，为后续的图像分析和识别任务提供基础。
特征提取在图像处理领域具有重要的意义。
首先，特征提取可以减少图像数据的冗余性，提取出最具代表性的特征信息，从而降低了后续处理的复杂度。
其次，特征提取可以提高图像处理的效果和准确性，使得计算机可以更好地理解和分析图像。
最后，特征提取还可以帮助我们理解和研究图像的本质特性，从而推动图像处理技术的发展。
二、特征提取的方法和技术在图像处理中，特征提取的方法和技术有很多种。
下面介绍几种常用的特征提取方法。
1. 基于边缘的特征提取方法边缘是图像中灰度变化最为明显的地方，因此边缘特征在图像处理中具有重要的作用。
常用的边缘检测算法有Sobel算子、Canny算子等，它们通过计算图像中像素灰度的一阶或二阶导数来检测边缘。
边缘特征可以提供图像中物体的轮廓信息，对于目标检测和识别任务非常有用。
2. 基于纹理的特征提取方法纹理是图像中不同区域的灰度分布规律，它可以提供图像的细节信息。
常用的纹理特征提取方法有灰度共生矩阵法、小波变换法等。
这些方法通过计算图像中像素灰度值的统计特性或频域特性来提取纹理特征。
纹理特征可以用于图像分类、目标识别等任务。
3. 基于颜色的特征提取方法颜色是图像中最直观、最容易理解的特征之一。
常用的颜色特征提取方法有颜色直方图法、颜色矩法等。
这些方法通过统计图像中像素的颜色分布来提取颜色特征。
数字图像处理-图像特征提取
数字图像处理
1
在计算机视觉与图像处理领域，特征的概念被用于 表示一定的信息，这些信息是为了解决与特定的应 用相关的某种计算任务。
特征提取，就是指图像特征的计算，用以作为对图像中 局部信息内容进行决策的中间结果。
与特征提取相关的还有两个概念，分别为维数压缩 和特征选择。
for( int column = 0; column < image_width; column ++ ) {
histogram[ gray_image[row][column] ] ++; } return histogram; // [ 返回直方图] }
数字图像处理
23
数字图像处理
24
数字图像处理
15
原始彩色图像
Y（亮度）分量图像
U（色度）分量图像
数字图像处理
V（浓度）分量图像
16
数字图像处理
17
原始彩色图像
Y分量图像
X分量图像
Z分量图像
数字图像处理
18
数字图像处理
19
数字图像处理
20
原始彩色图像
L分量图像 a分量图像
b分量图像
数字图像处理
21
数字图像处理
histogram[ index ] = 0; } long image_height = gray_image.Get_height(); // [ 图像高度] long image_width = gray_image.Get_width(); // [ 图像宽度] for( int row = 0; row < image_height; row ++ )
图像特征提取课程设计
图像特征提取课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握图像特征提取的基本概念，了解其在图像处理和计算机视觉领域的重要意义。
2. 使学生掌握常用的图像特征提取方法，如边缘检测、角点检测、纹理分析等，并了解其适用场景和优缺点。
3. 引导学生了解图像特征描述子的概念，学会运用SIFT、SURF等特征描述子进行特征提取。
技能目标：1. 培养学生运用编程工具（如Python、MATLAB等）实现图像特征提取算法的能力。
2. 培养学生分析图像数据，选择合适的图像特征提取方法并进行实际应用的能力。
3. 提高学生解决实际问题时运用图像特征提取技术的实践能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对图像处理和计算机视觉领域的兴趣，培养其主动学习的热情。
2. 培养学生具备团队合作精神，学会与他人共同探讨和解决问题。
3. 使学生认识到图像特征提取技术在现实生活中的广泛应用，增强其科技改变生活的信念。
本课程针对高中年级学生，结合图像处理和计算机视觉领域的前沿技术，以实用性为导向，旨在提高学生的理论知识和实践技能。
课程目标具体、可衡量，既符合学生的认知水平，又注重培养学生的实际操作能力，为后续相关领域的学习和研究打下坚实基础。
二、教学内容1. 图像特征提取基本概念：介绍图像特征提取的定义、作用和分类，结合教材相关章节，让学生对图像特征提取有整体的认识。
2. 常用图像特征提取方法：- 边缘检测：讲解Canny、Sobel等边缘检测算子，分析其原理和实现方法。
- 角点检测：介绍Harris、Shi-Tomasi等角点检测算法，探讨其适用场景和性能。
- 纹理分析：讲解纹理特征提取的常用方法，如灰度共生矩阵、Gabor滤波等。
3. 特征描述子：- SIFT：介绍SIFT算法原理，分析其尺度不变性和旋转不变性等特点。
- SURF：讲解SURF算法的基本原理，对比SIFT算法的性能差异。
4. 教学内容安排与进度：- 第一周：图像特征提取基本概念及边缘检测方法。
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河南农业大学《数字图像处理》
题目：图像特征提取
学院：
专业：
班级：
学号：
姓名：
指导教师：
成绩：
时间：年月日至年月日
一、目的与要求
图像特征提取的目的让计算机具有认识或者识别图像的能力，即图像识别。
特征选择是图像识别中的一个关键问题。
特征选择和提取的基本任务是如何从众多特征中找出最有效的特征。
根据待识别的图像，通过计算产生一组原始特征，称之为特征形成。
原始特征的数量很大，或者说原始样本处于一个高维空间中，通过映射或变换的方法可以将高维空间中的特征描述用低维空间的特征来描述，这个过程就叫特征提取。
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。
二、设计的内容
能对图像文件（进bmg、 jpg、 tiff、 gif等)进行打开、保存、另存、打印、退出等功能操作；
(一)图像预处理功能：
数字图像的增强处理功能：空域中的点运算、直方图的均衡化、各种空间域平滑算法（如局部平滑滤波法、中值滤波等）。
(二)图像特征提取
区域图的面积、周长的统计；区域单元的个数统计等。
三、总体方案设计
(一)图像特征提取的算法
我们知道一幅图像可定义为一个二维函数f（x,y),这里x和y是空间坐标，而在任何一对空间坐标（x,y)上的幅值f称为该图像的强度或灰度。
当x，y和幅值f 为有限的离散数值时，称该图像为数字图像。
而图像的特征提取主要有以下几种方法：边界特征法，傅里叶形状描述符法，几何参数法，形状不变矩法等。
而区域的周长及面积的算法如下：
（1）面积S：图像中的区域面积S可以用同一标记的区域内像素的个数总和来表示。
按上述表示法区域R 的面积S=41。
区域面积可以通过扫描图像，累加同一标记像素得到，或者是直接在加标记处理时计数得到。
假设区域的边界链码为
，每个码段ai 所表示的线段长度为 ，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。
周长L ：区域周长L 是用区域中相邻边缘点间距离之和来表示。
采用不同的距离公式，关于周长L 的计算有很多方法。
常用的有两种：
一种计算方法是采用欧式距离，在区域的边界像素中，设某像素与其水平或垂直方向上相邻边缘像素间的距离为1，与倾斜方向上相邻边缘像素间的距离为 2 。
周长就是这些像素间距离的总和。
这种方法计算的周长与实际周长相符，因而计算精度比较高。
另一种计算方法是采用8邻域距离，将边界的像素个数总和作为周长。
也就是说，只要累加边缘点数即可得到周长，比较方便，但是，它与实际周长间有差异。
根据这两种计算周长的方式，以区域R 的面积和周长图为例，区域的周长是22。
计算区域的面积
对x 轴的积分S 就是面积。
式中
是初始点的纵坐标，ai0和ai2分别是链码第环的长度在k=0（水平），k=2（垂直）方向的分量。
对于封闭链码（初始点坐标与终点坐标相同），y0能任意选择。
按顺时针方向编码，根据面积计算公式得到链码所代表的包围区域的面积。
四、各个功能模块的主要实现程序
n a a a 21i l ∆2
)(1e e n
i i n n n l P -+=∆=∑=∑=-+=n i i i i a y a S 1210)2
1(21i i i a y y +=-
五、测试和调试
下面是根据设计要求做出的其matlab程序
直方图：
I=imread('2.jpg');
J=rgb2gray(I);
subplot(2,2,1);imshow(I);title('原图象'); subplot(2,2,2);imshow(J);title('转化为灰度图象'); imhist(J)
I=imread('2.jpg');
subplot(2,2,1);
image(I);
title('原始图象');
J=imadjust(I,[0.3 0.8],[0 1],1);
subplot(2,2,2);
image(J);
title('灰度线形变换后的图象');
subplot(2,2,3);
imhist(I);
title('原始图象的直方图');
subplot(2,2,4);
imhist(J);
title('变换后的图象的直方图');
I=imread('2.jpg');
imshow(I);
J=im2bw(I,0.5);
figure;
imshow(J)
i=imread('2.jpg');
subplot(1,2,1);
image(i);
j=rgb2gray(i); subplot(1,2,2);
imshow(j);
I=imread('2.jpg');
J=rgb2gray(I);
J1=histeq(J);
subplot(2,2,1);
imshow(J);
subplot(2,2,2);
imshow(J1);
subplot(2,2,3);
imhist(J);
subplot(2,2,4);
imhist(J1);
运行程序，得到结果如下：
空间域平滑算法中的中值滤波：
I=imread('2.jpg');
J1=imnoise(I,'gaussian',0,0.02);
J2=imnoise(I,'salt & pepper',0.02);
J3=imnoise(I,'speckle',0.02);
subplot(2,2,1),imshow(I),title('原图像'); subplot(2,2,2),imshow(J1),title('加高斯噪声'); subplot(2,2,3),imshow(J2),title('加椒盐噪声'); subplot(2,2,4),imshow(J3),title('加乘性噪声'); 运行程序，结果如下：
区域图的面积和周长的程序：
I = imread('2.jpg');
BW = im2bw(I); % 转化为二值图像
[L,N] = bwlabel(BW,4); % 标注二进制图像中已连接的部分X=1;%默认图像中只有一个连同区域.
[i j]=find(L==X);%将标注的区域放到一个数组中.
bwi=bwselect(L,i,j,4);
p=bwperim(bwi);
perm=sum(sum(p));%周长.
area=size(i);%面积.标注区域像素点数就为物体面积. imshow(BW);
pa=['图像面积为:' num2str(area) '像素点'];
pp=['图像周长为:' num2str(perm) '像素'];
xxx=[pa,pp];
title(xxx);
程序运行结果如下：
六、课程设计总结与体会
设计利用matlab来对其进行复杂图像的特征提取，图像的特征提取是在图像处理非常重要的。
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。
有时，假如特征提取需要许多的计算时间，而可以使用的时间有限制，一个高层次算法可以用来控制特征提取阶层，这样仅图像的部分被用来寻找特征。
由于许多计算机图像算法
使用特征提取作为其初级计算步骤，因此有大量特征提取算法被发展，其提取的特征各种各样，它们的计算复杂性和可重复性也非常不同。
因此图像的特征提取很重要。
这次的课程设计，我受益颇多！让我们明白了matlab这款软件的强大,通过这几天的探究，我明白要想把一个东西做好，必须下足功夫，必须专心致志，必须去亲自动手。
这几天的学习，让我知道了怎么样更好的利用自身优势，怎么样去完成一份课程设计。
七、参考文献
[1]李弼程,彭天强,彭波.智能图像处理技术[M].北京：电子工业出版社,2004
[2]于殿涨.图像检测与处理技术[M].西安：西安电子科技大学出版社,2006
[3]杨淑莹.VC+十图像处理程序设计[M].北京：北方交通大学出版社,2003
[4]孙家广.计算机图形学[M].北京：清华大学出版社,2002
[5] 王新梅.纠错码与差错控制.北京：人民邮电出版社[M],1989.。