图像特征提取与分析复习资料
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。
图像特征提取总结
图像特征提取总结第一篇：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。
图像特征提取与分析复习资料
图像分割概念：图像分割就是把图像分成各特性的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。
这些区域互相不交叉，每一个区域都满足特定区域的一致性。
医学图像的特点:成像设备的局限性、组织的蠕动-----伪影和噪声局部体效应------组织边缘模糊 病变组织---------病变边缘不明确 不均匀的组织器官-------灰度不均匀 模糊、不均匀、个体差异、复杂多样 医学图像分割方法的特点1、分割算法一般面向具体的分割任务，没有通用的方法2、重视多种分割算法的有效结合3、需要利用医学中大量领域的知识4、交互式分割方法受到日益重视 图像分割算法基于区域的分割方法 基于边缘的分割方法基于数学形态学的分割方法灰度阈值法:灰度值域法是把图像的灰度分成不同的等级,然后用设置灰度阈值的方法确定有意义的区域或分割物体的边界.阈值的选取:1直方图法（极小值点阈值） 2 最小误差阈值 3 迭代阈值分割 4 最大方差阈值分割边缘检测（Edge Detection ）:基本思想是先检测图像中的边缘点，再按照某种策略将边缘沿点连接成轮廓，从而构成分割区域。
边缘：指图像局部亮度变化显著的部分.边缘的检测方法:最简单的边缘检测方法是并行微分算子法。
利用相邻区域的像素值不连续的性质，采用一阶或二阶导数来检测边缘点。
一阶导数求极值点，二阶导数求过零点。
一阶 梯度算子:Roberts 交叉算子 Sobel 算子 Priwitt 算子 二阶 拉普拉斯算子:在此基础上LoG 算子 Canny 算子 :推导了最优边缘检测算子 区域生长(region growing)基本思想：将具有相似性质的像素集合起来构成区域。
具体步骤：先对每个需要分割的区域找一个种子象素作为生长的起点，然后将种子象素周围邻域中与种子象素具有相同或相似性质的像素（根据某种事先确定的生长或相似准则来判定）合并到种子象素所在的区域中。
将这些新象素当作新的种子象素继续进行上面的过程，直到在没有满足条件的像素可被包括进来。
第5章-图像特征提取与分析幻灯片课件
像 特
矩来描述颜色的分布。
征 颜色矩通常直接在RGB空间计算。
提 取
颜色分布的前三阶矩表示为：
与 分 析
i
1 N
N
Pij
j 1
i
(1 N
N
(Pij i)2)12
j1
si
( 1 N
N
(Pij
j1
i)3)13
第
4 章
4.2.3
颜色矩
图 特点
像
特 图像的颜色矩有九个分量（3个颜色分量，每个分
征 提
V
H
析 其中两个delta值分别是通过图像卷积下列两个操作
符所得到的水平和垂直方向上的变化量定义的：
1 0 1
111
1 0 1
000
1 0 1
1 1 1
第
4 4.3.2 Tamura 纹理特征
提 取
选取的特征应具有如下特点：
与
可区别性
分 析
可靠性
独立性好
数量少
第
4 章
4.1.1
基本概念
图 特征选择和提取的基本任务
像 特 如何从众多特征中找出最有效的特征。
征 提
图像特征提取的方法
取 与
低层次：形状、纹理、颜色、轮廓等图像某一方面
分 的特征。
析 中层次：
高层次：在图像中层次特征基础上的再一次抽象，
征 提
从广义上讲，图像的特征包括基于文本的特征
取 （如关键字、注释等）和视觉特征（如色彩、纹理、
与 分
形状、对象表面等）两类。
析
视觉特征分类：颜色(color)、形状(shape)、
纹理(texture)等
图像特征提取与分析PPT文档52页
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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图像特征提取与分析
1、战鼓一响，法律无声。——英国 2、任何法律的根本；不，不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律，也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正，其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等，但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗者不如乐之者。——孔子
「遥感图像分析运用复习重点」
遥感图像分析运用复习重点第一章遥感影像解译的基本理论1、遥感影像解译：根据影像的几何特征和物理性质,进行综合分析,从而揭示出物体或现象的质量和数量特征，以及它们之间的相互关系，进而研究其发生发展过程和分布规律。
也就是说根据影像特征来识别它们所代表的物体或现象的性质。
２、影像解译(Interｐrｅｔａtiｏｎ) —从影像获取信息。
根据各专业要求，借助一定的技术手段和方法，对遥感影像进行综合分析、比较、推理和判断,识别出地物或测算出某种数量指标的过程。
（1)解译的过程：影像→灰度或色调（物理性质)／形状大小（几何性质)→地物(２)原理:影像特征→电磁波普→影像特征性质（3）解译本质：从影像特征——地物的光谱特征、空间特征和时间特征,判断电磁波的性质和空间分布，进而确定地物的属性,也就是从影像特征识别地物。
(4）解译条件:解译对象基础理论和专业知识、遥感理论知识和分析解译技术、区域地理特征与背景资料（5）影像解译的内容:图像识别、图像量测、图像分析ﻩ其中，图像分析与专题特征提取包括特定地物及状态的提取、物理量的提取、特定指标提取、变化检测3、解译类型:(１）根据解译信息特征：定性解译、定量解译根据解译内容：一般解译、专题解译根据解译技术和方法:目视解译、计算机解译，其中最基本的解译是目视解译。
（2)目视解译就是借助简单的仪器设备，直接由眼睛来识别影像特性，从而提取有用信息。
解译条件：具有解译对象的基础理论和专业知识,掌握遥感技术的基本原理和方法,要有一定的实际工作经验和地面实况资料。
解译质量:解译人员、研究目标、遥感影像三个因素的统一程度。
ﻩ优点:把解译者的专业理论、区域知识、遥感技术及经验介入到图像分析中，根据目标及周围地物的影像特征，以及目标的空间组合规律等,通过地物间的相互关系，经分析比较、逻辑推理、综合判断识别目标。
缺点：解译速度慢、定量精度受到限制，且往往带有解译者的主观随意性。
４、遥感资料的种类影像资料:传感器获得的以影像形式记录下来的均属遥感影像资料，包括黑影像和彩色影像。
图像特征及图像特征提取
图像特征及图像特征提取图像特征是图像中的显著和重要的信息，用于描述和区分不同的图像。
图像特征提取是从图像中提取这些特征的过程。
图像特征可以分为两类：全局特征和局部特征。
全局特征是整个图像的统计性质，例如颜色直方图、颜色矩和纹理特征等。
局部特征则是在图像的局部区域中提取的特征，例如SIFT（尺度不变特征变换）、HOG（方向梯度直方图）和SURF（加速稳健特征）等。
图像特征提取的过程可以分为以下几步：1.预处理：对图像进行去噪、图像增强、颜色空间转换等处理，以提高图像的质量和可分辨性。
2.特征选择：根据具体应用需求和图像特征的表达能力，选择适合的特征。
例如，对于目标识别任务，可以选择具有良好局部不变性和可区分性的局部特征。
3.特征提取：根据选择的特征，从图像中提取特征。
对于全局特征，可以使用颜色直方图、颜色矩、纹理特征等方法；对于局部特征，可以使用SIFT、HOG、SURF等方法。
4.特征表示：将提取的特征表示为向量或矩阵形式，以便后续的分类、检索或识别任务。
5.特征匹配：对于图像检索、图像匹配等任务，需要将查询图像的特征与数据库中的图像特征进行比较和匹配，找到最相似的图像。
图像特征提取的方法和算法有很多，以下是一些常用的方法：1.颜色特征：颜色是图像的重要特征之一、颜色直方图描述了图像中每个颜色的分布情况，颜色矩描述了图像中颜色的平均值和方差等统计性质。
2.纹理特征：纹理是图像中的重要结构信息。
常用的纹理特征提取方法有灰度共生矩阵、方向梯度直方图、小波变换等。
3.形状特征：形状是物体的基本属性之一、形状特征提取方法有边缘检测、形状描述子等。
4.尺度不变特征变换（SIFT）：SIFT是一种局部特征提取方法，具有尺度不变性和旋转不变性，适用于图像匹配和目标识别任务。
5.方向梯度直方图（HOG）：HOG是一种局部特征提取方法，通过计算图像中每个像素的梯度方向和强度，获得图像的局部特征。
6.加速稳健特征（SURF）：SURF是一种局部特征提取方法，具有尺度不变性和旋转不变性，适用于图像匹配和目标识别任务。
图像特征提取方法详解(Ⅰ)
图像特征提取方法详解一、引言图像特征提取是计算机视觉领域中的一个重要问题，它涉及到图像中的信息抽取和表征。
在各种图像处理和分析任务中，如目标检测、目标跟踪、图像匹配等，图像特征提取都扮演着至关重要的角色。
本文将详细介绍几种常见的图像特征提取方法，并对它们的原理和应用进行解析。
二、颜色特征提取颜色是图像中最基本的特征之一，可以用来描述图像中的物体或目标的外观。
常见的颜色特征提取方法包括颜色直方图、颜色矩和颜色空间转换。
颜色直方图是一种描述图像中颜色分布的方法，它可以用来表示图像中各种颜色的分布情况。
颜色矩是对颜色分布的统计特征描述，它可以更准确地表征颜色的特征。
颜色空间转换则是将图像的颜色表示从RGB空间转换到其他空间，如HSV空间或Lab空间，以便更好地描述颜色特征。
三、纹理特征提取纹理是图像中的另一个重要特征，可以用来描述图像中物体的表面结构。
常见的纹理特征提取方法包括灰度共生矩阵、小波变换和Gabor滤波器。
灰度共生矩阵是一种描述图像纹理结构的方法，它可以用来计算图像中像素灰度值之间的统计关系。
小波变换是一种多尺度分析方法，可以用来提取图像中不同尺度的纹理信息。
Gabor滤波器则是一种基于人类视觉系统的模型，可以用来更好地描述图像中的纹理特征。
四、形状特征提取形状是图像中的另一个重要特征，可以用来描述物体的外形和结构。
常见的形状特征提取方法包括边缘检测、轮廓描述和形状上下文。
边缘检测是一种常见的图像处理方法，可以用来提取图像中物体的边缘信息。
轮廓描述是对物体轮廓形状的描述方法，可以用来描述物体的整体形状特征。
形状上下文则是一种描述物体形状的统计特征，可以更准确地表征物体的形状特征。
五、深度学习特征提取深度学习是近年来兴起的一种强大的特征提取方法，它可以利用深度神经网络从原始图像中学习到更高级的特征表示。
常见的深度学习特征提取方法包括卷积神经网络、自编码器和循环神经网络。
卷积神经网络是一种专门用于图像处理的神经网络结构，可以自动学习到图像中的特征表示。
图像分析知识点总结
图像分析知识点总结一、图像处理基础知识1. 图像的表示和存储：图像可以表示为数字矩阵，每个元素表示像素的灰度值或者颜色值。
常见的图像格式有BMP、JPEG、PNG等。
2. 图像的预处理：图像预处理包括去噪、平滑、锐化、增强等操作，目的是对图像进行初步处理，为后续的分析和识别提供更好的条件。
3. 图像的分割：图像分割是将图像分割成若干个区域或者物体的过程，通常采用阈值分割、边缘检测、区域生长等方法。
4. 图像的特征提取：图像特征通常包括颜色、纹理、形状等，提取这些特征可以为后续的模式识别和分类提供依据。
二、图像分析模式识别1. 特征抽取与选择：特征抽取是指从原始图像中提取有意义的特征，选择是指从提取的特征中选取对分类和识别有用的特征。
2. 图像分类方法：图像分类方法包括传统的统计学习方法和深度学习方法，常用的有支持向量机、决策树、卷积神经网络等。
3. 监督学习与无监督学习：监督学习是指在已标注样本的基础上进行学习和分类，无监督学习是指在无标注样本的基础上进行聚类和分类。
三、图像分析应用案例1. 医学影像诊断：医学影像诊断是图像分析的重要应用领域，包括CT、MRI、X光等影像的分析和诊断。
2. 工业生产质检：在工业生产中，图像分析可以用于产品表面缺陷检测、尺寸测量和外观质检。
3. 智能交通监控：图像分析可以应用于交通监控系统中，进行车辆识别、交通流量统计和违章监测。
4. 安防监控系统：安防监控系统中，图像分析可以用于人脸识别、行为分析和异常检测。
四、图像分析的挑战与发展趋势1. 多模态和大数据：随着传感器和数据采集技术的发展，图像分析面临着多模态数据和大规模数据的处理挑战。
2. 深度学习与自动特征学习：深度学习技术的发展为图像分析提供了新的方法和思路，自动特征学习可以有效克服手工提取特征的困难。
3. 图像分析与自然语言处理的结合：图像分析和自然语言处理的结合将为图像理解和推理提供新的机会和挑战。
在实际应用中，图像分析是一项综合性技术，在各个领域都有着重要的应用价值。
图像特征提取方法详解(十)
图像特征提取方法详解一、引言图像特征提取是图像处理和计算机视觉中的一个重要环节。
通过提取图像中的特征信息，可以实现对图像的分析、识别和分类。
在实际应用中，图像特征提取方法的选择对图像处理的效果和性能有着重要影响。
本文将详细介绍几种常用的图像特征提取方法，并对它们的原理和特点进行分析。
二、颜色特征提取颜色是图像中最直观的特征之一，因此颜色特征提取在图像处理中具有重要意义。
常用的颜色特征提取方法包括直方图法、颜色矩法和颜色空间转换法。
直方图法通过统计图像中各个颜色通道的像素分布来表示颜色特征，颜色矩法则利用颜色矩来描述颜色空间的特征。
颜色空间转换法则是将图像从RGB颜色空间转换到HSV或Lab颜色空间，以获取更加直观和有效的颜色特征。
三、纹理特征提取纹理是图像中的一种重要特征，它可以描述图像中的细节和表面特征。
常用的纹理特征提取方法包括灰度共生矩阵法、局部二值模式法和小波变换法。
灰度共生矩阵法通过统计图像中像素灰度级别之间的关系来描述纹理特征，局部二值模式法则是通过计算像素点与其邻域像素的灰度差异来描述纹理信息。
小波变换法可以将图像分解成多个频率成分，从而获取不同尺度和方向上的纹理特征。
四、形状特征提取形状是图像中的另一个重要特征，它可以描述物体的外形和结构。
常用的形状特征提取方法包括边缘检测法、轮廓描述子法和形状上下文法。
边缘检测法通过检测图像中的边缘信息来描述物体的形状，轮廓描述子法则是通过对物体轮廓的特征点进行描述来获取形状特征。
形状上下文法则是将物体的轮廓信息转换为一种描述子，从而描述物体的形状特征。
五、特征提取方法的应用图像特征提取方法在实际应用中有着广泛的应用，例如图像检索、目标识别和图像分类等。
在图像检索中，通过提取图像的颜色、纹理和形状特征，可以实现对图像的检索和相似度比较。
在目标识别中，通过提取目标图像的特征信息，可以实现对目标的快速识别和定位。
在图像分类中，通过提取图像的特征信息，可以实现对图像的分类和识别。
图像检测与处理复习资料
第一章引言一.填空题1. 数字图像是用一个数字阵列来表示的图像。
数字阵列中的每个数字，表示数字图像的一个最小单位，称为__像素_。
2. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作：一是从图像到图像的处理，如图像增强等；二是_从图像到非图像的一种表示，如图像测量等。
3. 数字图像处理可以理解为两个方面的操作：一是_从图像到图像的处理_，如图像增强等；二是从图像到非图像的一种表示，如图像测量等。
4. 图像可以分为物理图像和虚拟图像两种。
其中，采用数学的方法，将由概念形成的物体进行表示的图像是_虚拟图像_。
5. 数字图像处理包含很多方面的研究内容。
其中，__图像重建_的目的是根据二维平面图像数据构造出三维物体的图像。
四.简答题1. 数字图像处理的主要研究内容包含很多方面，请列出并简述其中的4种。
①图像数字化：将一幅图像以数字的形式表示。
主要包括采样和量化两个过程。
②图像增强：将一幅图像中的有用信息进行增强，同时对其无用信息进行抑制，提高图像的可观察性。
③图像的几何变换：改变图像的大小或形状。
④图像变换：通过数学映射的方法，将空域的图像信息转换到频域、时频域等空间上进行分析。
⑤图像识别与理解：通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。
2. 什么是图像识别与理解？图像识别与理解是指通过对图像中各种不同的物体特征进行定量化描述后，将其所期望获得的目标物进行提取，并且对所提取的目标物进行一定的定量分析。
比如要从一幅照片上确定是否包含某个犯罪分子的人脸信息，就需要先将照片上的人脸检测出来，进而将检测出来的人脸区域进行分析，确定其是否是该犯罪分子。
3. 简述数字图像处理的至少3种主要研究内容。
①图像数字化：将一幅图像以数字的形式表示。
主要包括采样和量化两个过程。
②图像增强：将一幅图像中的有用信息进行增强，同时对其无用信息进行抑制，提高图像的可观察性。
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。
数字图像处理复习资料课件
1.谢谢聆 听
03
均值滤波
通过将每个像素的值设置 为邻近像素值的平均值， 减少图像的噪声和细节， 提高图像的平滑度。
中值滤波
将每个像素的值设置为邻 近像素值的中值，有效去 除椒盐噪声，保护图像边 缘。
高斯滤波
通过使用高斯函数对图像 进行平滑处理，减少噪声 和细节，提高图像的平滑 度。
图像边缘检测算法
Sobel算子
多尺度图像处理
02
多尺度图像处理技术可以更好地描述图像的局部特征和纹理信
息，近年来得到了广泛的应用和研究。
稀疏表示和压缩感知
03
稀疏表示和压缩感知理论在图像去噪、压缩和重构等方面具有
很大的优势，成为数字图像处理领域的重要研究方向。
深度学习在图像处理中的应用
卷积神经网络（CNN）
CNN是深度学习在图像处理中最常用的模型之一，具有平移不变性和强大的特征表达能 力，广泛应用于图像分类、目标检测、分割等任务。
场景。
K均值聚类分割
通过将像素分为K个聚类，根据聚 类中心表示像素的颜色信息，实现 图像分割。
基于区域的分割
根据像素的颜色和空间信息，将图 像分割成若干个区域，实现图像分 割。
数字图像处理的实际应用
04
医学图像分析
医学影像诊断
利用CT、MRI等医学影像 ，通过图像处理技术辅助 医生进行疾病诊断。
总结词
理解边缘检测原理，掌握常见算法实现 。
VS
详细描述
边缘检测是数字图像处理中的重要环节之 一，其目的是检测图像中的边缘和轮廓。 常见的边缘检测算法包括Sobel、Prewitt 、Roberts等。在实验中，需要理解各种 算法的原理和实现方法，并针对具体应用 场景选择合适的算法进行实验。
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。
人工智能图像识别复习资料
人工智能图像识别复习资料图像识别是人工智能领域中的一个重要分支，它让计算机能够像人类一样理解和识别图像中的内容。
在这篇复习资料中，我们将深入探讨人工智能图像识别的基本原理、关键技术、应用领域以及面临的挑战。
一、图像识别的基本原理图像识别的本质是从图像中提取有意义的特征，并根据这些特征进行分类和识别。
其过程大致可以分为图像获取、预处理、特征提取和分类识别四个步骤。
图像获取是通过各种设备（如相机、扫描仪等）获取原始图像。
这些图像可能存在噪声、模糊或亮度不均匀等问题，因此需要进行预处理。
预处理包括图像增强、去噪、几何变换等操作，目的是改善图像质量，为后续的处理提供更好的条件。
特征提取是图像识别的关键环节。
常见的图像特征包括颜色、纹理、形状、边缘等。
这些特征可以通过手工设计的方法提取，也可以使用深度学习模型自动学习。
分类识别则是根据提取的特征，利用分类算法（如支持向量机、决策树等）或深度学习模型（如卷积神经网络）对图像进行分类和识别。
二、关键技术1、深度学习深度学习在图像识别中取得了巨大的成功，其中卷积神经网络（CNN）是最常用的模型之一。
CNN 能够自动学习图像的特征，具有很强的泛化能力。
它由卷积层、池化层和全连接层组成，通过多层的堆叠和训练，能够学习到不同层次的图像特征。
2、数据增强为了增加数据的多样性，减少过拟合，通常会采用数据增强技术。
例如，对原始图像进行随机旋转、裁剪、缩放、翻转等操作，生成新的训练数据。
3、迁移学习由于获取大量标注数据往往是困难的，迁移学习成为一种有效的方法。
可以利用在大规模数据集上预训练好的模型，在特定的任务上进行微调，从而提高模型的性能。
三、应用领域1、安防监控图像识别在安防监控中发挥着重要作用。
它可以自动识别出人脸、车辆、行为等，实现智能监控和预警。
2、医疗诊断辅助医生进行疾病诊断，如识别 X 光片、CT 图像中的病变。
3、自动驾驶识别道路、交通标志、行人等，为自动驾驶提供决策依据。
图像特征提取与分析
计算点(i,j)和(h,k)间距离常采用的几种方法：
%两点间的直线距离
(1) 欧氏距离: (2) 4-邻域距离，也称为街区距离: (3)8-邻域距离，也称为棋盘距离:
街区距离和棋盘距离都是欧式距离的一种近似。
下图中表示了以中心像素为原点的各像素的距离。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－连通的长度，而棋盘距离则是两点间最短的8－连通的长度。
八链码原理图 八链码例子 其中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 。八链码例子图为一条封闭曲线，若以s为起始点，按逆时针的方向编码，所构成的链码为556570700122333，若按顺时针方向编码，则得到链码与逆时针方向的编码不同。 边界链码具有行进的方向性，在具体使用时必须加以注意。
用于描述曲线的方向链码法是由Freeman提出的，该方法采用曲线起始点的坐标和斜率(方向)来表示曲线。对于离散的数字图像而言，区域的边界轮廓可理解为相邻边界像素之间的单元连线逐段相连而成。对于图像某像素的8-邻域，把该像素和其8-邻域的各像素连线方向按八链码原理图所示进行编码，用0，1，2，3，4， 5，6，7表示8个方向，这种代码称为方向码。
距离
距离在实际图像处理过程中往往是作为一个特征量出现，因此对其精度的要求并不是很高。所以对于给定图像中三点A,B,C，当函数D(A,B)满足下式的条件时，把D(A,B)叫做A和B的距离，也称为距离函数。
第一个式子表示距离具有非负性，并且当A和B重合时，等号成立；
第二个式子表示距离具有对称性
第三个式子表示距离的三角不等式。
6.1 基本概念
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图像分割概念：图像分割就是把图像分成各特性的区域并提取出感兴趣目标的技术和过程。
这些区域互相不交叉，每一个区域都满足特定区域的一致性。
医学图像的特点:成像设备的局限性、组织的蠕动-----伪影和噪声局部体效应------组织边缘模糊病变组织---------病变边缘不明确不均匀的组织器官-------灰度不均匀模糊、不均匀、个体差异、复杂多样医学图像分割方法的特点1、分割算法一般面向具体的分割任务，没有通用的方法2、重视多种分割算法的有效结合3、需要利用医学中大量领域的知识4、交互式分割方法受到日益重视图像分割算法基于区域的分割方法基于边缘的分割方法基于数学形态学的分割方法灰度阈值法:灰度值域法是把图像的灰度分成不同的等级,然后用设置灰度阈值的方法确定有意义的区域或分割物体的边界. 令f(x,y)原始图像阈值的选取:1直方图法（极小值点阈值） 2 最小误差阈值 3 迭代阈值分割 4 最大方差阈值分割边缘检测（Edge Detection）:基本思想是先检测图像中的边缘点，再按照某种策略将边缘沿点连接成轮廓，从而构成分割区域。
边缘：指图像局部亮度变化显著的部分. 边缘的检测方法:最简单的边缘检测方法是并行微分算子法。
利用相邻区域的像素值不连续的性质，采用一阶或二阶导数来检测边缘点。
一阶导数求极值点，二阶导数求过零点。
一阶梯度算子:Roberts交叉算子Sobel算子 Priwitt 算子二阶拉普拉斯算子:在此基础上LoG 算子 Canny算子 :推导了最优边缘检测算子区域生长(region growing) 基本思想：将具有相似性质的像素集合起来构成区域。
具体步骤：先对每个需要分割的区域找一个种子象素作为生长的起点，然后将种子象素周围邻域中与种子象素具有相同或相似性质的像素（根据某种事先确定的生长或相似准则来判定）合并到种子象素所在的区域中。
将这些新象素当作新的种子象素继续进行上面的过程，直到在没有满足条件的像素可被包括进来。
这样一个区域就生长了。
解决的问题：① 如何选择一组能正确代表所需区域的种子象素；② 如何确定在生长过程中能将相邻象素包括近来的准则；③如何确定生长终止的条件或规则例如：每一步所接受的邻近点的灰度级与先前物体的平均灰度级相差小于2。
起始第二步第三步558655865586 48974897 4897 228322832283 333333333333 分裂合并(splitting and merging) 基本思想：从整幅图像开始通过不断分裂得到各个区域．具体步骤：先把图像分成任意大小且不重叠的区域，然后再合并或分裂这些区域以满足分割的要求．图象四叉树迭代分裂算法R1 R2 R41 R42 R3 R43 R44 哈夫（ Hough ）变换是一种检测、定位直线和解析曲线的有效方法。
是把二值图变换到Hough参数空间，在参数空间用极值点的检测来完成目标的检测。
主要用于检测二值图像中的直线或者曲线。
点-线的对偶性（duality）：在图像空间XY中，所有过某点（x , y）的直线都满足方程P为斜率，q为截距。
上式也可写成如果我们将x, y看成参数，它代表参数空间PQ中过点（p, q）的一条直线。
图像空间中同一条直线上的点对应在参数空间里是相交的直线。
反过来，在参数空间中相交于同一点的所有直线，在图象空间里都有共线的点与之对应。
这就是点线的对偶性。
数学形态学(Mathematics Morphology) 基本思想：用具有一定形态结构的结构元素去量度和提取图像中的对应形态以达到对图像分析和识别的目的。
数学形态学的数学基础和所用语言是集合论。
结构元素：被形象的称作刷子，是膨胀和腐蚀操作的最基本组成部分，用于测试输入图像。
ˆ膨胀x腐蚀x开启：使用同一个结构元素对图像先进行腐蚀运算然后在进行膨胀的运算称为开启。
用来消除小对象物、在纤细点处分离物体、平滑较大物体的边界的同时并不明显改变其体积。
闭合：先进行膨胀运算然后在进行腐蚀的运算称为闭合。
它具有填充图像物体内部细小孔洞、连接邻近的物体，在不明显改变物体的面积和形状的情况下平滑其边界的作用。
形态运算举例：（1）噪声滤除（2）边界提取（3）骨架化在某些应用中，针对一幅图像，希望将图像中的所有对象简化为线条，但不修改图像的基本结构，保留图像的基本轮廓，这个过程就是所谓的骨架化。
图像描述：用一组数量或符号（也称描述子）来表达图像物体的某些特征。
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。
图像特征：指图像的原始特性或属性。
常用的图像特征有颜色特征、形状特征、幅度特征、纹理特征、变换系数特征、空间特征。
在所有的图像特征中，最基本的是图像的幅度特征。
可以在某一像素点或其邻域内做出幅度的测量，例如在区域N×N内的平均幅度，即：NN1f(x,y)(i,j) 2N00边界描述：为了描述目标物的二维形状，通常采用的方法是利用目标物的边界来表示物体，即所谓的边界描述。
链码描述4向链码 8向链码4(180)0(对任一像素点P，考虑它的8个邻近像素，指向符共有8个方向，分别用0、1….7表示链码表示就是从某一起点开始沿曲线观察每一段的走向并用相应的指向符来表示，结果形一个数列。
可以用链码来描述任意曲线或者闭合的边界。
例000000 17710 73622B 35702 1522 524442 5362 2530 173A62 10BA a)原链码方向 b)逆时针旋转90°图a曲线的链码为：01122233100000765556706其差分链码为：1010010670000777001116 图b曲线的链码为：23344455322222107770120 其差分链码为：1010010670000777001116 差分链码可用相邻两个方向数按反方向相减（后一个减去前一个），并对结果作模8运算得到。
例曲线的链码是：6022222021013444444454577012 其差分链码是：220000627712100000017120111 区域面积：图像中的区域面积用同一标记的区域内像素的个数总和来表示。
1100按上述表示法区域R的面积S=41。
距离1) 欧几里德距离（Euclidean）2) 4-邻域距离(City-block城区距离) 3) 8-邻域距离（Chessboard棋盘距离）8纹理：是指人们所观察到的图像像素（或子区域）的灰度变化规律。
习惯上把图像中这种局部不规则而宏观有规律的特性称为纹理。
灰度共生矩阵（Gray Level Co-occurrence Matrix）是由Haralick提出的一种用来分析图像纹理特征的重要方法，是常用的纹理统计分析方法之一，它能较精确地反映纹理粗糙程度和重复方向。
设f(x,y)为一幅N×N的灰度图像，d=(dx,dy)是一个位移矢量，其中dx是行方向上的位移，dy是列方向上的位移，L为图像的最大灰度级数。
灰度共生矩阵定义为从f(x,y)的灰度为i的像素出发，统计与距离为δ=（dx2+dy2）1/2,灰度为j的像素同时出现的概率P(i,j|d,θ) xf(x,y)=i dx i θ dy δj f(x+dx,y+dy)=j y P (i,j|d,){(x,y)|f(x,y),f(,)} 灰度共生矩阵的第i行第j列元素表示图像上两个相距为δ、方向为θ、分别具有灰度级i和j的像素点对出现的次数。
（x,y）是图像中的像素坐标，x,y 的取值范围为[0，N-1]，i,j的取值范围为[0，L-1],一般θ取0°，45°，90°，135°。
（课本P142）例: 123012230123设图像矩阵为A＝301230012301A70°4*401200 01400(1,1)A00120 45°00012灰度共生矩阵的特征量：(1) 对比度（Contrast, CON） (2)能量（角二阶矩Angular second moment, ASM） (3) 熵（Entropy, ENT）(4) 相关性（Correlation, COR） (5) 方差和（Sum variance, SV）(6) 反差分矩（Inverse difference moment, IDM） (7) 中值<Mean> (8)协方差<Variance> （9）同质性/逆差距<Homogeneity>: (10) 差异性<Dissimilarity> （11）自相关<Correlation>等医学图像配准:指对于一幅医学图像寻求一种（或一系列）空间变换，使它与另一幅医学图像上的对应点达到空间上的一致。
多模（multimodality）医学图像配准:指待配准的两幅图像来源于不同的成像设备。
医学图像配准方法可分为前瞻性和回顾性两种。
如果在成像前，在病人的颅骨附近固定标志点或定位框架，成像后通过对齐标志点使两幅图像配准，称为前瞻性配准算法。
如果成像时不采取任何措施，在成像后应用某种算法寻找两幅图像的空间对应关系，则称为回顾性配准。
医学图像基本变换(1) 刚体变换（Rigid body transformation）(2) 仿射变换（Affine transformation）(3) 透视或投影变换（Perspective or Projective transformation） (4) 非线性变换（Nonlinear transformation）刚体:指物体内部任意两点间的距离保持不变。
图像配准常用的评估方法1、体模（Phantom）2、准标（fiducial marks）3、图谱（atlas）4、目测检验（Visual Inspection）医学图像融合:指将两幅(或两幅以上)来自不同成像设备或不同时刻获取的已配准的图像，采用某种算法，把各个图像的优点或互补性有机结合起来，获得信息量更丰富的新图像的技术。
常用的图像融合方法一、基于空域的图像融合1、图像像素灰度值极大（小）融合法2、图像像素灰度值加权融合法二、基于变换域的图像融合1、图像的二维小波分解 1、小波分解； 2、融合：针对小波分解系数的特性，对各个不同分辨率上的小波分解得到的频率分量采用不同的融合规则分别进行融合处理；3、逆变换：对融合后系数进行小波逆变换，得到融合图像。
图像融合客观评价1、熵 2、交叉熵CE 3、交互信息量MI4、图像均值模式识别(Pattern Recognition)是指对表征事物或现象的各种形式的(数值的、文字的和逻辑关系的)信息进行处理和分析,以对事物或现象进行描述、辨认、分类和解释的过程,是信息科学和人工智能的重要组成部分。