第8章图像描述与分析

第8章 图像描述与分析
8.1 灰度描述（了解） 8.2 边界描述（了解） 8.3 区域描述（掌握） 8.4 纹理描述（掌握） 8.5 形态分析（掌握）
总述
灰度描述
区域描述
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纹理描述
形态分析
第8章 图像描述与分析
图像分析 也叫景物分析或图像理解
是一种描述过程，研究用自动或半自动装置和系统，从 图像中提取有用数据或信息生成非图的描述或表示：特 征提取、图像分割、符号描述、纹理分析、运动图 像分 析和图像的检测与配准
总述
灰度描述
边界描述
区域描述
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纹理描述
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8.1.3 变换系数特征
v v(m+1) v(m)
u
水平切口 垂直切口
v(m1)
S1(m) v(m) M(u,v)dv
u(m1)
S2(m)u(m) M(u,v)du
环状切口
(m1)
S3(m)(m) M( , )d
总述
扇状切口
总述
灰度描述
边界描述
区域描述
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纹理描述
形态分析
8.1.3 变换系数特征
特征：图像中含有这些切口的频谱成分的含量。 信息可作为模式识别或分类系统的输入信息。已 成功用于土地情况分类，放射照片病情诊断等
f(x,y)
F(u,v) F
U (u ,v)
F-1
g(u,v)
u(m ,n)
总述
边界描述
区域描述
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纹理描述
形态分析
8.3 区域描述
8.3.1 几何特征 8.3.2 不变矩
输入图像 预处理
分割
特征提取
分类描述 符号表达 识别跟踪
解释描述
总述
灰度描述
边界描述
区域描述
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纹理描述
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图像分析系统的构成
分割
表示与描述
中级处理
问题
预处理
图像获取
知识库
识别 结果
与 解释
总述
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低级处理
灰度描述
边界描述
区域描述
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高级处理
纹理描述
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总述
灰度描述
边界描述
区域描述
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纹理描述
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8.1.1 幅度特征
最基本的是图像的幅度特征。 例如在区域内的平均幅度，即
f(x,y)N12
N i0
N j0
f(i,
j)
总述
灰度描述
边界描述
区域描述
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纹理描述
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8.1.1 幅度特征
a)原图 b)利用幅度特征将目标分割出来
灰度描述
边界描述
区域描述
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8.2 边界描述
8.2.1 链码描述 8.2.2 傅里叶描述子
总述
灰度描述
边界描述
区域描述
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纹理描述
形态分析
8.2.1 链码描述
在数字图像中，边界或曲线是由一系列离散的像素 点组成的，其最简单的表示方法是由美国学者 Freeman提出的链码方法。
总述
灰度描述
边界描述
区域描述
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纹理描述
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8.2.1 链码描述
曲线的链码是：67012 其差分链码是： 22111
总述
灰度描述
边界描述
区域描述
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纹理描述
形态分析
8.2.1 链码描述
曲线的链码是：3566666676711234 其差分链码是： 2211
总述
总述
灰度描述
边界描述
区域描述
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纹理描述
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8.2.2 傅里叶描述子
对边界的离散傅里叶变换表达，可以作为定 量描述边界形状的基础。采用傅里叶描述的 一个优点是将二维的问题简化为一维问题。
( y,v)
总述
灰度描述
(xk , yk )
uk jvk
( x, u)
边界点的两种表示方法
链码实质上是一串指向符的序列，有4向链码、8向 链码等。
总述
灰度描述
边界描述
区域描述
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纹理描述
形态分析
8.2.1 链码描述
12( (9900 ))
3 (135 )
1 ( 45 )
24((1180 ))
00((00 ))
5 ( 225 )
6 ( 270 3 ( 270
) )
7 ( 315 )
84向链码
总述
灰度描述
边界描述
区域描述
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8.2.1 链码描述
b)逆a)时原针链旋码转方9向0° 图a曲线的链码为：6
其差分链码为：10777001116
图b曲线的链码为：23344455322222107770120 其差分链码为：10777001116
rk0
二 阶 中 心 矩
歪斜度： u31 3L 1(rku)3p(rk) rk0
三 阶 中 心 矩
总述
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边界描述
区域描述
纹理描述
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8.1.2 直方图特征
峭度： 能量： 熵：
u4
1
4
L1
(rk
rk0
u)4P(rk)3
L 1
m2 p(rk )2 rk
L1
H p(rk)log2[p(rk)] b0
灰度描述
边界描述
区域描述
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纹理描述
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8.2.1 链码描述
链码的特殊性质
一个物体很容易实现旋转45°。如果一个物体旋转 n×45°，可由原链码加上 n 倍的模8得到 链码的微分，也称差分码，由原码的一阶差分求得．链 码差分是关于旋转不变的边界描述方法
区域的一些其它性质，如面积和角点，可以由链码直接得
灰度描述
边S界4(描m述)((m m )1)M 区(域描,述)d
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纹理描述
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8.1.3 变换系数特征
频域中的一些特征
如
F (u,v) f(x,y)ej2(uxvy)dxdy
设 ： M (u,v)=F (u,v)2
幅 谱
[R 2(u,v)I2(u,v)]
M与F不是唯一地对应（M有位移不变性）
总述
灰度描述
边界描述
区域描述
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纹理描述
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8.1.2 直方图特征
P(rk)=nk/N 第rk个灰度级出现的频数 从直方图的分布可以得到：
图像对比度、动态范围、明暗程度等 一阶直方图的特征参数： rk——量化层
L1
均值： u rkp(rk) rk0
一 阶 矩
方差： L1
2 (rku)2p(rk)
图像分析通常按下列顺序进行
从图像中提取对象或对象组成部分的图像特征 (例如图像中景物的边缘或区域)
利用图像特征的属性或相互关系来决定每个属 性应属于哪个对象的哪个部分
总述
灰度描述
边界描述
区域描述
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纹理描述
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8.1 灰度描述
8.1.1 幅度特征 8.1.2 直方图特征 8.1.3 变换系数特征