基于小波变换三维模型特征提取技术
Matlab中的特征提取与模式识别技巧
Matlab中的特征提取与模式识别技巧在当今数字化时代，特征提取与模式识别技术已经成为许多领域的重要研究方向。
无论是图像处理、语音识别、生物信息学还是金融风控，特征提取与模式识别都扮演着不可或缺的角色。
而Matlab作为一种流行且强大的数学计算软件工具，为我们提供了丰富且高效的特征提取与模式识别工具。
一、特征提取技巧特征提取是模式识别的第一步，它能从原始数据中提取具有判别意义的信息，用于后续的分类、回归或聚类等任务。
在Matlab中，我们可以借助多种特征提取技巧来增强数据的表征能力。
1. 小波变换小波变换是一种将信号分解成时频领域的技术，它能够提供更为丰富的时频信息。
Matlab中提供了强大的小波工具箱，可以通过调用相应函数来实现小波变换。
通过选择合适的小波基函数和分解层数，我们可以将信号分解为多个子频带，然后提取每个子频带上的特征用于模式识别。
2. 主成分分析主成分分析(PCA)是一种常用的降维技术，它通过线性变换将原始数据映射到低维空间中，保留数据的主要信息。
在Matlab中，我们可以使用princomp函数进行PCA分析。
通过选择合适的主成分个数，我们可以将数据投影到某个低维空间，并提取投影后的特征用于模式识别。
3. 线性判别分析线性判别分析(LDA)是一种经典的特征提取方法，它通过最大化类间散度和最小化类内散度来找到最优投影方向。
在Matlab中，我们可以使用lda函数实现LDA分析。
通过选择合适的投影维数，我们可以获得具有判别能力的特征。
二、模式识别技巧特征提取只是模式识别的第一步，接下来需要对提取到的特征进行有效的分类或回归。
Matlab提供了多种模式识别技巧，可以帮助我们构建高效的识别模型。
1. 支持向量机支持向量机(SVM)是一种广泛应用的机器学习算法，主要用于二分类和多分类问题。
在Matlab中，我们可以使用svmtrain函数训练SVM模型，并通过svmclassify函数进行分类。
基于离散小波变换多种纹理特征提取的草细胞图像分割比较
采用高斯核Ｓ Ｍ分类器做分类实验 ， Ｖ 得到两类样本 点（ 一类是纤维素部分 ， 另一类是非纤维素部分）将 ． 所得 结果 通过对应 的像素 点位 置还原 出分割后 的结
基 于 离 散 小 波 变 换 多 种 纹 理 特 征 提 取 的草 细胞 图像 分 割 比较
陆 璐 ， 李玉龙
７０ ７ ） ３ ０ ０
（ 兰州交通 大学 数理与软件 工程学 院， 甘肃 兰州
摘
要 ： 用图像分割技 术可有效检测草细胞纤维素的含 量． 于 离散 小波 变换 的图像纹理特 征提 取方 法 已广泛 利 基
设计 １ 一维离 散小波 ， 个 首先找 到满足对称性 的 滤波 器 Ｈ０ ） 然 后 构 造 相 应 的 尺 度 函 数 （）一 （ ， ￡
ｈ （） （￡ ）通过 ｈ （）＝ （ １ ｏ一ｋ １ ， ０是 声２ 一志 ， １走 ＝ 一 ） （ ＋ ） ＝ ｈ
Ｔ
果有着不同的准确率 ， 通过 实验 比较可以挑选 出分 割效果最好 的纹理特征提取方法用于该类型图像 的 图像 分割 ． 所选 出的特 征 提 取方 法 对 于 该类 型 的 图 像而 言有着 重要 的应 用价 值．
小波能量、 奇异值方法 以及它们的相互组合算法用 于 草细 胞 的图像 分割 ．
灰 度共 生 矩 阵 （ Ｍ）通 过 计 算 图像 中 特 定 ＧＩ Ｃ
１ 原始 图像 的每一个 像 素点选 取 １ ×１ 大 ）对 ６ ６
位置两像素问的相关性反映图像在方向、 相邻 问隔、 变 化 幅度等 方面 的信 息 ， 是描 述 纹 理 结构 特 征 的基 本 函数［． ３ 小波变换方法可与灰度共生矩阵法相结 ］
三维模型检索中的特征提取方法
三维模型楦索 巾的特征 提取方法
海南 大学信 息科 学技 术 学院 潘 萍
［ 摘 要］ 三维模 型检 索的关键 问题是如何 有效地提取 三维模型 的特 征。本文在 查阅 了国内外大量有关三 维模 型检 索文献的基础 上， 对三维模型的特征提 取方法进 行 了研 究， 总结了当前存在的特征提取算法 ， 并对其进行 了分析与比较 。 ［ 关键词］ 三维模型 检 索 特征提取
系进行归一化 预处理 ， 因此 该算法对三维模 型网格细分和 网格简化 的 鲁 棒性较差 。此 外 ， 由于互 联网多数三维模 型通常是退化或 松散 的多 边形 集合 ， 以应用这种方法有很大 的局限性。 所 另一种 函数分析 方法是球 面调和分析 ， 算法也被称 为单位球面 该 上 的二维傅立 叶分析 ， 其算 法思想是 ： 先建立球 面函数 ， 然后 对球面 函 数 进行快速球面调和变换 。Ｖ ａｉ首先将球面调和分 析引入到三维模 ｒ ｃ ｎ 型特征 提取领 域 ， 出了旋转 相关特 征描述 符。Ｋ ｚｄｎ改进 了该方 提 ａｈ ａ 法 ， 其与 旋转无 关 ， 使 具体 过程如 下 ： 先将 三维模 型体 素化为 ６ 首 ４Ｘ ４ ６ ６ × 个体单元 ， 整模 型位置使其重心位于 网格 中心 ， ４ 调 以确保体素模 型后有一 个半径 为 ３ ２的外包 围球刚好覆 盖该模型 。以网格 的中心为 球心， 使用半 径分别为 １ ２ … ，２ 同心球将 网格分解成 ３ 个球面 函 ，， ３的 ２ 数， 然后对 每个球 面函数进行 球面调 和变换 ， 将其分 解成 １ 个 频率 由 ６ 低 到高的球面调和 函数 的和。 由于相对于旋转 ， 球面调 和函数 其 Ｌ 范 ２ 数并没有 改变 ， 因此对 每个球 面函数定 义 １ 个球 面调和 函数 的 Ｌ 范 ６ ２ 数， 以此组成三维模 型的 ３ ×１ 特征向量矩阵 。矩阵元素 （， 值表示 ２ ６ ｉｊ ） 球 面调和 函数的 Ｌ 范数 ， 中 ｉ ２ 其 表示半 径为 ｉ 的球面 函数 ，表示 第 ｊ ｊ 个 球 面调 和 函数 。两个 模型 相似 度计算 较简 单 ， 直接利 用欧 几里 德距 离。此算法的一个显著的优点是不用进行三维模型预处理就能具有很 好 的匹配性能。但是 ， 该算法的使用有一个前提 ： 三维模型 中不能有洞 且 不能有悬垂 的部分 ， 这也是球面调 和分析算法使用范围的一个限制。 此外 ， 小波变换也被用来描述三维模型的特征 ， 小波分析在 图像等 领 域具有广泛的应用 ， 它是傅立叶变换的一个扩展 ， 也是一种多尺度 的 函数分 析 ， 它适 用于分 层表示及 比较 ， 具有 良好的 时间和空 间分辨 并 率 。在三 维模型检索 领域 中 ，ａｕ ｔ Ｐ ｑｅ等使 用 了小波 变换进行 三维模型 的几何 特征提取 。但 由于这一 特征提取 算法没 有进行规 则 的采样信 号， 而是从频域角度分析三维模型 ， 因此三维模型特征提取之前 的预处 理 过程会 比较复杂 ， 并且对三维模型的噪声 、 旋转变换和 网格简化细分 的鲁棒性较差 ， 此外 ， 由于三维模型 的表示 方法 不统一 ， 也增加 了将 这 小 波变换应用 到三维模 型检索 的难度 。
基于小波模极值的虹膜特征提取算法
（ ｐ ｒ ｎ ｆ ｏ ｕｅ ， ｉｔ ｎＵｎｖ ｒ ｔ ｏ ｒＦ ｒｅ， ｈ ｎ ｃ ｕ ３ ０ ２ Ｄｅ ａｔ ｔ ｍｐ ｔ Ａｖａ ｏ ｉｅｓ ｙ ｆ ｏｃ Ｃ ａ ｇ ｈ ｎ １ ０ ２ ） ｍｅ ｏ Ｃ ｒ ｉ ｉ Ａｉ
段一种 常见的小波模极值算法 ，阐述 了算法技 术、解决 方案和效果 。
关键词 ： 虹膜识别 ； 特征 提 取 ； 波模 极 值 算 法 小
Ｗ ａ ｅｅ ｏ ｌ ａ ｉ ｕ ｇ ｒｔ ｖ ｌ ｔＭ ｄｕ ｕｓＭ ｘ ｍ ｍ Ａｌ ｏ ｉｈｍ ｆＩ ｉ ａ ｕｒ ｔ ａ ｔｏ ｏ ｒｓＦｅ ｔ ｅ Ｅｘ ｒ ｃ ｉ ｎ Ｐｈａ ｅ ｓ
３ 小 波模 极值 技术 和解 决方 案
（） 对 预 处 理 后 的 虹 膜 纹 理 进 行 一 种 局 部 支 撑 的 具 任 意 １
Ｍ ａ ｃｈｎｇ ｓ … ｌ ｉ
（ ２ ’ ）
次光滑小波变换 。
图 １ 粗 匹配 细 化 结 果 直 方 图 ：横 轴 表 示 相 似 特 征 点 距离量 度值 ；纵轴 以比例 的方式表示比对次数
ｏｙｏ ｌ ｒｈ ｇ ｆ ｇｉ ｍ、ｔｅＳｌ ｎ ｒ ｅｔ ｎ ｆ ｃ． ａ ｏｔ ｈ ｏ ｉｇｐｏ ｃ ａ ｄｅ ｅｔ ｖ ｊ
Ｋｅ ｒ ｓ ｒｓｉ ｅ ｔ ｃ ｔ ｎ； ｈ ｅ ｔ ｒ ｘ ｒ ｃｉ ｎ； ｖ ｌ ｔ ｄ ｌ ｓｍａ ｉ ｍ ｌｏ ｔ ｍ ｙ ｗｏ ｄ ：ｉ ｎ ｉ ａｉ ｉ ｄ ｉ ｆ ｏ ｔ ｅ ｆａ ｕ ｅ ｅ ｔ ｔ ａ ｏ ｗａ ｅ ｅ ｍｏ ｕ ｕ ｘ ｍｕ ａ ｇ ｒ ｈ ｉ
极值就是一种常用算 法 ，能够有效完成特征提取功能 。
２ 特 征 提取
基于小波和LNMF的人脸特征提取方法研究
６ ）（ｔ ） ＝Ｊ ￡ ） ｄ
这 里 ， 波基 函数 小 为 常数 ， ａ ０ 且 ＞ ） ＝
、 ／ａ ａ
（） １
（ 二 ）ａ ＿ ｔ ， ｂ均 （） ２
得 权值 分布较 为集 中 ， 权值 矩 阵稀疏性 很好 。
本 文 提 出的 基 于 小 波 和 Ｌ ＭＦ的人 脸 特 征 提 Ｎ 取方 法 ， 先应 用小 波变换抽 取特 征 ， 人脸进 行低 首 对
ｆｔ的连续 小波 变换定 义为 ： （）
ｒ 一
像 的像 素点 和用 于 重 建 的 系数 都 施 加 了非 负 性 约 束 ， 得重建 图像 是 由基 图像 非减 的叠加 组合 而成 ， 使 使重 建 过 程 更 接 近 于 由部 分 组 合 而成 为 整 体 的过 程。 文献 ［ ］ ２ 在经 典 Ｎ ＭＦ算法 的基 础上 ， 通过增 强正 交性 ， 可能 的降低 了基 图像 之间 的相关性 ， 就使 尽 这
线性 子 空 间方 法有 ： 主成 分 分析 （ Ｃ Ｐ Ａ）和 独立成 分 分析 （Ｃ 。但 由于 Ｐ Ａ 和 Ｉ Ａ 的基 图像 的像 素点 ＩＡ） Ｃ Ｃ 可 以是正值 也可 以是负 值 ，所 以这 二种 表示方 法都
率 、 同频率 特性 和方 向特 性 的子 带图像 信号 。 不 由于
区 域则 对 应 其 中 的 弱 响应 ； Ｈ 是 水 平方 向和 垂 直 Ｈ
（） ５
方 向的高通 滤波后 的小波 系数 ， 所包 含 的信 息最 少 。 所以， 对原 始 图像 进行 两层小 波 分解 ， 选用第 二层 的
低频 Ｌ Ｌ分 量 作 为小 波特 征 ，这 样 既保 留了人 脸 的
维普资讯
鼹 毒麟
蓥 渡
基于小波变换的特征提取
基于小波变换的特征提取
小波变换是一种在信号处理和图像处理中广泛使用的技术，它可以将信号分解成不同尺度的频率成分，从而提取出信号的局部特征。
在特征提取方面，小波变换可以用于提取信号中的不同特征，如边缘、纹理、形状等，从而实现信号分类、识别、分割等应用。
在图像处理中，小波变换可以用于提取图像的纹理特征、边缘信息等。
此外，小波变换还可以用于信号压缩、噪声去除等方面。
总之，小波变换是一种非常有用的信号处理和图像处理技术，它在特征提取、信号压缩、噪声去除等方面具有广泛的应用前景。
- 1 -。
基于小波分析的人脸图像特征提取
２０ ０ ６年 ６月
科
学
技
术
与
工
程
Ｖｏ ．６ Ｎｏ １ Ｊ ｎ ２ ｏ １ ． ２ ｕ． ０６
１７ ６ １—１ １ ８ ５（２ ０ ）１ ０ ６ ２—１ １ ０ ７ ９— ４
Ｓｃｅ ｃｅＴｅ ｈｎ ｌ ｙ ａｎ ｇ ｎ ｅ ｉ ｇ ｉｎ ｃ ｏｏｇ ｄ Ｅｎ ｉ ｅ ｒｎ
则 二维 图像 小 波分解 递 推公式 为 ：
（ 衄 ）Ｇ。 ∑ 。 ， （ ＋＝ ） ， 以 Ｄ ＝ ｏＧ （ 。 ∑ 。 一 ２ （ ） ） ２一 ＝ ， ， ｇ
Ｄ
＝
（ ＱＨ）Ｃ＋ ： Ｇ （ｊ） １
。
（ ｏＧ （ 。 ∑ Ｇ。 一 ２ Ｇ ） ） ＝ ＋ ２一 ， ｇ
方法 非 常多 本 文利 用小 波变 换 的时频 局部 化特 性 和 多分 辨 率特 性 ． 取体 现 人脸 特 征 的小 波 高 频 细 提 节． 然后 在 小 波 系数 矩 阵 上进 行 特 征 的定 位 ． 后 最 结 合人 脸 的Ｆ Ｐ 数集 ．确定 出 人脸识 别 所需 要 的 Ａ参
中图法分类号
Ｔ ３ ７ 文 献 标 识码 Ｐ １． ４：
Ｂ
人 脸 自动 识 别 技 术 是 机 器 视 觉 领 域 的重 要 研
器实现 。 给定 平方可 和二维离散 图像 ｛ 设 Ｚ 令 ．
Ｃｏ
．
．
｝ ∈ …：
究 内容 ， 应用 十分 广泛 。在 身份认 证领 域 ． 由于各 种 证 件 与 资 料 都 附 带 人脸 照 片 ， 对 于指 纹 、 膜 等 相 虹 身份 认 证 方 式 ， 人脸 识 别 技 术 应 用 更 为 普 遍 ． 证 验 结 果 直 观 ； 信 息检 索 领 域 ． 脸 识 别 可 帮 助 检 索 在 人 人 物 图片 资 料 ； 于 自动 监控 系 统 、 机 交 互 以及 对 人 智 能系 统等 人脸识 别都 具 有重要 意义 ［ 目前 ， 人脸 识 别 方 法 主要 有 几何 特 征 法 、 板 模
基于小波变换的图像纹理特征提取方法及其应用
- j
- j
> > > >
m, n
∈z 2
1j 2
1
m, 2
3
3
m, n
∈z 2
图像的二维小波分解如图 2 所示 。
图3 瓷砖图像二层小波分解示意图
由于彩色图像的 R GB 三个通道通常不是独立 的 ,因此不同通道的小波系数存在相关性 。用小波 对彩色图像做二层分解并提取小波协变信号后得到 一个 36 维的特征向量 。 11 21 2 HSI 空间的彩色纹理特征提取 在 R GB ( 红 、 绿、 蓝) 空间里颜色值不能反映人 的视觉特性 ,有必要转换成其他颜色模型来衡量人 的心理感觉 。本文采用 HSI 模型 ( H : Hue 表示色 度 , S : Sat uratio n 表示饱和度 , I : Illuminatio n 表示 亮度) 。对图像的 HSI 各个通道进行二层小波分解
d
∫f ( x) ψ d x = b- x a ∫f ( x)ψ( a ) dx
- ∞ b, a
-1
∞
∞
2
- ∞
=
在不同分辨率 2 j + 1 与 2 j 下 , 二维图像的逼近 d d A 2 j + 1 f 和 A 2 j f 的信息是不等的 , 这一不同分辨率下 逼近的差别信号由细节信号 D2 j 来表示 , 细节信号
Abstract :For detecting color difference of ceramic tiles o n2line ,a met hod of analyzing t he text ural feat ures of image is p ut forward by using t he wavelet deco mpo sitio n. First t he image of ceramic tile is p ret reated. Then two level wavelet deco mpo sitio n is used o n t he ceramic tile image ,and t he energy feat ure of each sub2 grap h is ext racted. The energy feat ure will be used as a feat ure mat rix ,and it can be carried o ut t he classfi2 catio n according to minimum distance classifier. Experiment s show t hat t his mehtod can reflect spatial rela2 tio nship of color mo re effectively , when co nt rast wit h t he color histo gram which is used as a t raditio nal met hod. Key words :color Image p rocessing ; t wo dimensio n wavelet deco mpo sitio n ; text ure feat ure ext ractio n ;color difference ;o nline detecting EEACC :6140C
基于遗传算法的小波域上的三维数字水印技术
ａ ｒ ｅ ｆ ｏ ｕ ｎ ｄ ｖ ｉ ａ ＧＡ ｉ ｎ ｗｈ ｉ ｃ ｈ ｔ ｈ ｅ ｆ ｉ ｔ ｎ ｅ ｓ ｓ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｓ ｄ ｅ ｉ ｆ ｎ ｅ ｄ ａ ｓ ｔ ｈ ｅ ｍｉ ｎ ｉ ｍａ ｌ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｎ ｔ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ａ ｆ ｔ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅ ３ ＤⅥ ｒ ａ —
（ 天津理工大学计算机视觉与系统教育部重点实验 室 天津 ３ ０ ０ ３ ８ ４ ） 。
摘 要 针对三维模 型在嵌入 水印后 形变量较 大、 会有局部失真的 问题 ， 提 出了基于遗传算法的小波域上的三维数 字
水印嵌入 与提 取算法。首先寻找 三维模 型的特征点 ， 然后根据使 嵌入水 印后 的模型特 征． 最的显著 区域 变化 最小 的原 则构造适应度 函数 ， 以此通过遗传 算法寻找 最佳嵌入 点， 最后在 小波域上对 三维模型进行 水 印嵌入 。实验结果表 明，
ｔ ｅ ｒ ｍａ ｒ ｋ ｉ ｇ ｎ ｅ ｍｂ ｅ ｄ ｄ ｉ ｎ ｇ ． Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ， ｔ ｈ ｅ ｉ ｆ ｎ ａ ｌ ｗａ ｔ ｅ ｍ ａ ｒ ｒ ｋ ｅ ｄ ３ Ｄ ｃ ｏ ｎ ｔ ｅ ｎ ｔ ｉ ｓ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ ｔ ｈ ｒ ｏ ｕ ｇ ｈ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｖ ｅ ｒ ｓ ｅ ｄ ｉ ｓ ｃ ｒ ｅ ｔ ｅ ｗａ ｖ ｅ ｌ ｅ ｔ ｔ ｒ ａ ｎ ｓ － ｆ ｏ ｍ ｒ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｍｏ ｄ ｉ ｉｅ ｆ ｄ ｃ ｏ ｅ ｆｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｔ ｓ ． Ｔｈ ｅ ｎ ｕ ｍｅ ｒ ｏ ｕ ｓ ｅ ｘ ｐ ｅ ｉｍｅ ｒ ｎ ｔ ａ ｌ ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ｓ ｈ ｏ ｗ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｐ ｍｐ ｏｓ ￣ ３ Ｄ ｗａ ｔ ｅ ｒ ｍａ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇ ａ ｌ ｇ ｏ －
基于小波变换的信号特征与突变点检测算法研究
基于小波变换的信号特征与突变点检测算法研究近年来，小波变换已经被广泛应用于信号处理领域，因为小波变换具有一些其它变换无法比拟的特性，例如：局部性，多分辨率性，可逆性和自适应性等。
在信号特征提取和突变点检测等方面，小波变换也显示出其较好的效果。
因此，基于小波变换的信号特征与突变点检测算法研究成为当前研究的热点问题。
一般而言，基于小波变换的信号特征提取方法可以分为两种：一种是直接利用小波变换的系数进行特征提取，另一种是利用小波变换进行细节系数的分析和提取。
在第一种方法中，信号的小波变换系数被看作是信号的频带分量，通过分析这些分量可以得到一些有用的特征。
在第二种方法中，先利用小波变换将信号分解成细节系数和近似系数，然后利用细节系数进行特征提取。
突变点检测是信号处理的一项关键任务。
在许多实际应用中，突变点的出现往往意味着某种突发事件的发生，例如地震、金融风险等。
因此，突变点检测在生产生活中有着重要的应用价值。
基于小波变换的突变点检测算法一般可以分为两类：一类是基于小波变换系数的突变点检测，另一类是基于小波变换重构误差的突变点检测。
基于小波变换系数的突变点检测算法是通过对小波变换系数的变化进行分析和检测来发现信号中的突变点。
该方法需要选择适当的小波基和阈值函数来实现。
而基于小波变换重构误差的算法则是通过利用信号的小波重构误差来检测信号中的突变点。
在该方法中，先将信号进行小波分解，然后分别计算每个分量的重构误差，最后通过分析重构误差的变化来发现信号中的突变点。
在实际应用中，基于小波变换的信号特征与突变点检测算法依然存在一些问题和挑战。
例如，如何选择适当的小波基和阈值函数、如何在高噪声环境下实现突变点检测等等。
因此，未来需要不断地探索和研究基于小波变换的信号处理算法，为实际应用提供更加准确、稳定的信号特征提取和突变点检测方法。
综上所述，基于小波变换的信号特征与突变点检测算法已经成为当前研究的热点问题。
该方法具有许多特点，包括可逆性、多分辨率性、自适应性等等，因此被广泛应用于信号处理、生物医学工程、金融工程、图像处理等领域。
surf特征提取
surf特征提取SpeededUpRobustFeatures（SURF）是一种快速可靠的计算机视觉特征提取技术。
它可以通过从图像中检测出有用的关键点标志，来实现更快更准确地图像搜索、图像检查以及跟踪移动物体等功能。
SURF技术基于Haar小波变换，由比利时的大学教授Herbertbay主研发，并有许多计算机视觉研究学者参与。
SURF特征提取技术可以帮助计算机识别复杂图像，实现一种高效便捷的图像处理过程。
一、SURF特征提取技术基本原理SURF特征提取技术是一种基于二维梯度的特征提取方法。
它建立在Haar小波变换的基础上，用平移不变的Haar小波来提取图像的局部特征点。
SURF在图像处理过程中，主要采用了两种方法梯度方向角度（DOA）和对比度度量（CMT）。
DOA是使用梯度的方向来描述图像的局部特征，而CMT是用图像的灰度变化程度来描述图像的局部特征。
SURF检测器通过梯度方向角度（DOA）和对比度度量（CMT），将图像分成许多部分，对每个部分进行特定的处理，从而检测出图像中的关键点，关键点的分布通常分布在图像的边缘和拐角处。
关键点的坐标是用来区分图像中相似点以及提取图像的局部特征，从而进行图像检索和比较。
二、SURF特征提取技术的便利之处SURF特征提取技术比其他技术要灵活，它更加准确、快速。
它与Haar小波变换相似，利用小波变换对比较局部特征，使得它更加精细，提高了准确性。
此外，SURF特征提取技术能够有效防止图像质量的下降。
例如，当图像变换时，它能够有效的抵抗图像的抖动和变形；当图像的光照或色彩发生变化时，它也可以有效地抵抗;当被检测图像中出现噪点时，它也能够正确地识别特征点。
三、SURF特征提取技术在计算机视觉领域的应用SURF特征提取技术可以应用于计算机视觉领域的多个应用，例如图像检索、图像的检查、自动目标识别、语义分析等等。
例如，在图像检索中，SURF特征提取技术可以帮助计算机快速准确的检索出相似的图像，从而有效的提高工作效率；在图像检查中，SURF可以识别图像中的不同特征点，从而检查图像的质量。
利用小波变换进行空间目标电磁特征提取与识别
文章 编 号 ：０ ２ ０ ４ （ Ｏ ８ Ｏ 一 ０ ３Ｏ １ ０— ６０ ２０ ）２Ｏ １一３
利 用小 波 变 换进 行 空 间 目标 电磁 特 征 提 取 与识 别
郭俊 锋 ， 言俊 ， 李 张
’ （ 北 工 业 大 学 航 天学 院 ， 西 西 陕
科
西 ７０７ ） １０ ２
摘
ＧＵＯ Ｊ ｎ ｆｎ ， Ｉ ａ — ｎ， ＨＡＮＧ Ｋｅ ｕ — ｇ Ｌ ｎ ｊ Ｚ ｅ Ｙ ｕ
（ ｏｌ ｅｏ ｓ ｏ ａ ｔ ｓ Ｎｏｔ ｗｅ ｔ ｎＰｏ ｒｃ ｎｃ ｌ ｎ ｖ ｒｉ ， ’ １ ０ ２ Ｃ ｉａ Ｃ ｌ ｇ Ａ ｔ ｎ ｕｉ ， ｒ ｅ ｆ ｒ ｃ ｈ ｎｅ ｌｔ ｈ ｉ ｉｅ ｓ ｙ Ｘｉ ｎ ７ ０ ７ ， ｈｎ ） ｒ ｂｅ ａ Ｕ ｔ ａ
要 ： 分 辨 雷 达 目标 识 别 是 当 前 高 技 术 领 域 的一 个 研 究 重 点 ， 高 以一 维 高 分 辨 距 离 像 为 原 始 信 号 ， 用 小 波 分 析 作 为 利
目标 特 征 矢 量 提 取 的 工 具 ， 利 用 几 种 代 价 函数 构 成 的特 征 向量 的 分 类 效 果 进 行 了详 细 的 研 究 ， 出 了将 小 波 变 换 、 糊 神 对 提 模 经 网 络 和 信 息 融 合 相 结 合 的 雷 达 目标 识 别 方 法 ， 真 结 果 表 明 ， 提 出 的 目标 识 别 方 法 是 一 种 有 效 的雷 达 目标 识 别 方 法 。 仿 所
ｔ ｃ ｆｅ ｄ． Ｂａ ｅ １ Ｄ ｇｈ ｒ ｓ ｕ ｉ ｎ ｒ ｎｇｅ ｐ ｏｆｌ ｅ ｈ ｉｌ ｓ ｄ ｏｎ － ｈｉ ｅ ｏｌ ｔｏ ａ ｒ ｉｅ，ｕ ｉ ｖ ｌ ｔ ｒ ｎｓ ｏ ｍ ｓ ａ ｆｅ ｔｖ ｏ ｌ ｏ ｓｎｇ ｗａ ｅ ｅ ｔ ａ ｆ ｒ ａ ｎ ｅ ｆ ｃ ｉ ｅ ｔ ｏ ｆ ｒ ｔ ｒ ｅ ｉ ａ ｕ ｅ ｘｔ ａ ｔｏ ａ ｇ ｔ ｓｇｎ ｔ ｒ ｅ ｒ ｃ ｉ ｎ， ｔ ｓ ａ ｒ ｄｉｃ ｓ ｅ ｃａ ｓ ｆｃ ｔｏ ｅ ｆ ｃ ｃ ｎ ｔ ｕ ｔ ｄ ｈｉ ｐ ｐｅ ｓ ｕ ｓ ｓ ｌ ｓ ｉｉａ ｉｎ ｆｅ ｔ ｏ ｓ ｒ ｃ ｅ ｂｙ ｔ ｅ ａ ｇｅ ｉ ｎａ ｕｒ ｈ ｔ ｒ ｔ ｓ ｇ ｔ ｅ
基于小波变换的人脸表情特征提取
，
ｉ ，， ， ＝１２ …， 由于训练集的协方差矩阵为：
Ｃ ＝Ａ 中Ａ＝［ ， 咖 ］再求出 Ｃ的任 Ａ其 咖 ， …， 肼 ． ：
意一组非零特征根和相应的标准正交特征向量 ， 记
Ｎｏ ． ｖ ２ １ ０１
文章编号 ：０ ８—１０ ２ １ ）６—０６ ０ １０ ４ ２（０ １ ０ ８３— ４
基 于小 波 变 换 的人脸 表情 特 征 提 取①
张秀艳 ， 裴雷雷
（ 东北石油大学 电气信息工程学院 ， 黑龙江 大庆 １３ １ ６ ３８）
摘
要 ： 首 先通过 直 方 图均衡 化 处理增 强 图像 的 整体 对 比度 ， 图像 的 细节 更加 清晰． 过 离 使 通
压缩 图像． 图像表 情相 关 的纹 理 信息 没 有 损失 ， 但
离散余弦变换 （ ｉ ｒ ｅＣ ｓ ｅＴａｓ ｒ ） Ｄｓ ｅ ｏｉ ｒ ｆ ｍ ｃｔ ｎ ｎｏ 缩写 为 Ｄ Ｔ， Ｃ 它类似 于离 散傅 里 叶变换 ．在 对 图像 处理时， 离散余弦变换主要用于对图像进行有损数 据压缩 ． 于离 散 余 弦 变 换 具 有 很 强 的”能 量 集 由 中” 特性 ： 大多数的 自 然信号 的能量都集 中在离散 余弦变换后的低频部分 ， 而且 当信号具有接近马尔 科夫过程（ ａ ｏ ｒ ｅｓｓ 的统计特性时， Ｍｒ ｖ ｏ ｓ ） ｋ ｐｃ ｅ 离散余
为 ｕ （ ， （ ） … ， （ ．对 任 意 观 测 样 本 ） ｘ ， ｘ） ． 置） ∈ Ｒ ， 义 力（ ： ， （ 定 ） （ ＝Ｕ （ （ ） ） ）
ｔ ｎ
面向无人机检测的雷达信号特征提取与分析
面向无人机检测的雷达信号特征提取与分析第一章绪论随着无人机技术的快速发展和应用的扩展，无人机面临的安全挑战也越来越复杂。
为了保障无人机运行安全，无人机监测与控制系统需要具备快速、准确、可靠的检测能力。
雷达技术作为一种动态信息获取手段，越来越重要。
其中，雷达信号特征提取与分析是雷达探测中的关键技术之一。
本文主要基于无人机的应用需求，重点研究面向无人机检测的雷达信号特征提取与分析。
该技术将有助于提高无人机监测系统的检测效率和准确性。
第二章雷达信号特征提取方法2.1 基于小波变换的特征提取方法小波变换是一种时间-频率分析方法，广泛应用于信号处理领域。
小波变换的优点是具有良好的局部分辨率和多分辨率特性。
小波变换的基函数可以通过不同尺度和偏移的基本小波函数来构造，从而可以对不同频率的信号进行分解和可视化。
在雷达信号分析中，小波分析可以用于信号去噪、特征提取和目标识别。
具体而言，可以通过小波变换将雷达返回信号分解成各个分量，然后对不同分量进行特征提取，提取出反映目标信息的特征。
采用这种方法可以在不同尺度下对目标信号进行特征提取，从而提高信号分析的准确性。
2.2 基于时频分析的特征提取方法时频分析是一种基于短时傅里叶变换的分析方法，可以对信号的时间和频率特性进行同时分析。
时频分析方法包括短时傅里叶变换、连续小波变换、Wigner-Ville 分布等。
在雷达信号分析中，时频分析可以用于目标跟踪和特征提取。
通过时频分析可以将信号在时间和频率两个维度上分解，从而提取出反映目标距离和速度等信息的特征。
此外，采用时频分析可以有效提高信号分析的分辨率，从而提高信号分析的准确性。
2.3 基于图像处理的特征提取方法图像处理方法可以应用于雷达返回信号的图像化处理，从而可以更直观地呈现雷达返回信号的特征。
例如，可以将雷达信号转换成雷达图像，然后采用图像处理方法进行特征提取和目标识别。
具体而言，可以采用边缘检测、模板匹配、区域生长等算法提取雷达图像的特征，从而识别出目标的位置、形状和大小等信息。
测绘技术遥感图像分类中的特征提取方法与算法
测绘技术遥感图像分类中的特征提取方法与算法近年来，随着遥感技术的不断发展和应用的广泛化，遥感图像分类成为了测绘技术中的一个重要研究领域。
遥感图像分类是指通过对遥感图像的解析和处理，将其划分为不同的地物类别。
这对于土地利用规划、资源管理和环境保护等方面具有重要的意义。
在遥感图像分类中，特征提取是一个关键的步骤，它能够帮助我们理解和描述地物的特点，从而实现准确的分类。
特征提取是指通过对遥感图像进行数学分析和计算，提取出能够代表地物的特性的数值。
在测绘技术中，常用的特征包括纹理特征、光谱特征和形状特征等。
其中，纹理特征是指地物表面的纹理分布，通过分析纹理可以得到地物的结构信息。
光谱特征是指地物在遥感图像上的光谱反射率，通过分析不同波段上的光谱特征可以区分不同地物类别。
而形状特征是指地物的形状和大小，通过分析地物的边界和面积可以得到地物的形状信息。
在特征提取的过程中，常用的方法包括灰度共生矩阵法、主成分分析法和小波变换法等。
灰度共生矩阵法是一种常用的纹理特征提取方法，它通过计算图像中像素间的灰度差异，得到对应的共生矩阵，进而得到纹理特征。
主成分分析法是一种常用的光谱特征提取方法，它通过对遥感图像进行主成分分析，将原始的高维数据降维到一个低维空间，从而提取出能够代表光谱特征的主成分。
小波变换法是一种常用的形状特征提取方法，它通过对遥感图像进行小波变换，分析不同尺度上的小波系数，进而得到地物的边界和形状信息。
此外，近年来，深度学习技术在遥感图像分类中的特征提取中得到了广泛的应用。
深度学习是一种基于人工神经网络的机器学习方法，它通过多层神经网络进行特征学习和分类。
深度学习技术具有极强的自动化特征提取能力，能够从大量的数据中自动学习和提取地物的特征。
在遥感图像分类中，深度学习技术已经取得了很多的突破性进展，广泛应用于地物分类、土地覆盖变化检测和目标提取等方面。
综上所述，特征提取是测绘技术遥感图像分类中的一个关键环节。
卫星遥感图像处理中的特征提取与分类技术
卫星遥感图像处理中的特征提取与分类技术随着科技的发展和应用场景的不断扩大，卫星遥感图像处理技术在许多领域中起到了举足轻重的作用。
其中，特征提取与分类技术是卫星遥感图像处理的重要环节之一。
特征提取是指从卫星遥感图像中提取有意义的信息或者属性，以便进行进一步的分析和处理。
卫星遥感图像的特征通常包括颜色、纹理、形状、光谱等，每一种特征都能提供不同的信息，从而有助于对图像内容进行识别和分析。
在卫星遥感图像处理中，特征提取技术可以分为两类：基于像素的特征提取和基于对象的特征提取。
基于像素的特征提取方法主要通过对图像的每个像素进行分析，提取出每个像素的特征。
而基于对象的特征提取方法则是将图像中的目标（如建筑物、道路、水体等）作为一个整体来进行特征提取。
在基于像素的特征提取中，常用的方法包括灰度共生矩阵、Gabor滤波器、小波变换等。
灰度共生矩阵是利用像素间的灰度级差异来表征纹理信息的一种方法，通过统计每个像素与其邻居像素之间的灰度共生矩阵，可以提取出图像中的纹理特征。
Gabor滤波器则是一种用于提取图像中纹理信息的滤波器，它可以通过不同方向和尺度的滤波器来捕捉图像中的纹理细节。
小波变换是一种多尺度的变换方法，它可以将图像分解成不同尺度的频域子图像，从而提取出图像的纹理和边缘信息。
基于对象的特征提取方法则主要是通过对图像中的目标进行分析，提取出目标的形状、大小、纹理和光谱等特征。
目标检测和分割是基于对象特征提取的重要步骤之一。
在目标检测中，常用的方法包括模板匹配、边缘检测和特征分类等。
模板匹配是一种通过将图像模板与输入图像逐个像素进行比较，从而找到匹配目标的方法。
边缘检测则是通过检测图像中的目标边缘来确定目标位置和形状的方法。
特征分类则是将提取的特征与预定义的目标模型进行比较，从而确定图像中是否包含目标的方法。
在特征提取的基础上，分类技术可以帮助将图像分为不同的类别，实现对图像内容的识别和分析。
分类技术主要包括有监督分类和无监督分类两种方法。
机器学习中的图像特征提取技术介绍
机器学习中的图像特征提取技术介绍机器学习中的图像特征提取技术是计算机视觉和模式识别领域中的重要研究方向。
它的目标是从图像中提取出能够表示图像内容的关键信息，从而为机器学习算法提供有效的输入。
图像特征提取的任务是将高维的图像数据转化为低维的特征向量，以便于机器学习算法进行进一步的处理和分析。
本文将介绍几种常用的图像特征提取技术。
1. 像素级特征提取像素级特征提取是指从图像的像素级别提取出有用的信息作为特征。
最简单的方法是提取每个像素的亮度或颜色值作为特征向量的元素。
然而，这种方法忽略了像素之间的空间关系，导致提取的特征不具备位置信息。
为了解决这个问题，可以使用局部二值模式（Local Binary Patterns，LBP）或方向梯度直方图（Histogram of Oriented Gradients，HOG）等方法，将像素的局部纹理和边缘信息作为特征。
2. 基于频域的特征提取基于频域的特征提取方法将图像从空域转换到频域，从而提取图像的频域信息。
常用的方法包括傅里叶变换和小波变换。
傅里叶变换将图像从时域转换到频域，得到图像的频谱信息，可以用于提取图像的频率特征。
小波变换能够同时提取图像的时域和频域信息，因此在一些需要同时考虑时域和频域特征的任务中应用较广泛。
3. 深度学习中的特征提取深度学习在图像特征提取中取得了重要的突破，特别是卷积神经网络（Convolutional Neural Networks，CNN）。
CNN能够自动从图像中学习到具有代表性的特征，其内部的卷积层可以提取图像的局部特征，而池化层可以减少特征的维度并保留重要的信息。
由于CNN具有强大的表达能力，它已被广泛应用于图像分类、目标检测和图像分割等任务中。
4. SIFT和SURF尺度不变特征变换（Scale-Invariant Feature Transform，SIFT）和加速稳健特征（Speeded Up Robust Features，SURF）是两种经典的局部特征提取算法。
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3.2 光线投射算法
上面两种方法都没有根本上解决球面函数定义的二义性问题，并且，改 进的光线投射算法虽然减轻了出现二义性的几率，但同时带来了新的不稳 定性。当引入的同心球面数增大时，三维模型的表面受到噪声因素影响， 在不同的球面之间跳跃的几率也同样开始增大，如下图所示。
左图中红色的圆环代表一个球状三维模型的表面，我们可以看到，全部 的模型表面均分布在最外层球面内。这样经过球面调和变换后，该模型所 有的能量均包含在这层球面内，其它球面对应的能量为零。右图所示带有 一个突起噪声的球状三维模型，可以看出，最外层球面内分布的模型表面 只占很小一部分，绝大部分模型的表面分布在次外层球面内这样，经过球 面调和变换后最外层球面只包含了很小一部分能量，模型的绝大部分能量
三维模型特征提取算法
综合实验及可视化实验平台
3. 三维模型特征提取算法
3.1 球面调和变换算法 3.2 光线投射算法 3.3 小波变换算法
3.1 球面调和变换算法[12]
将S2Kit从UNIX工作站上向Windows平台上移植，把相应的动态链接 库同开发环境结合起来。
[12] 刑玉辉,几种重要的三维模型特征提取方法实现研究. 吉林大学硕士学位论文, 2006年6月.
3.2 光线投射算法
G. Burel等在文献[15]中提出了光线投射方法。光线投射算法沿等经度， 等纬度方向从模型重心发射出一组射线：
[15] G. Burel, H. Henocq, “Three-dimensional invariants and their application to object recognition,” Signal Processing, 1995, 45(1), pp. 1-22.
3.2 光线投射算法
算法的基本思想：以三维模型的重心为球心的最小包围球剖分成 一系列同心球壳，落入每个球壳的射线与模型表面的交点定义一个球 坐标方程。一般地，对于每条射线，它与模型表面的多个交点同时落 入一个球壳的几率大大降低了，这样就可以尽可能的减少信息的丢失。 对应每个球壳的方程的定义：如 ( , ) 方向的射线在该球壳内与模型 表面无交点，则 f ( , ) 0 如有交点，则 f ( , ) 的值定义为落入该球壳内 的最远交点与模型重心的距离 。
3.1 球面调和变换算法
FST_semi_memo(rdata2，idata2, rcoeffs，icoeffs, size， seminaive_naive_table， workspace， 1， cutoff)；
rdata2 和 idata2 两数组用来存储函数输入也就是球面函数在各方向的采 样方向的实部和虚部值，对于本文的情况，输入的球面函数采样值均为实 数，这样idata2输入为全等于 0的数组首地址。rcoeffs和icoeffs两个数组用 来存储函数的输出的实部和虚部值，size为截止频率即B，剩下两个参数为 系统为了计算而开辟的一块内存间的指针，cutoff默认值为截止频率B 。
缺陷：对于较为复杂的三维模型，每条射线可能与模型表面有多个交点，因 此只考虑最远交点也会丢失很多几何信息
3.2 光线投射算法
D. V. Vranic在文献[16]中提出了改进的光线投射算法：
[16] D. V. Vranic, “An improvement of rotation invariant 3D shape descriptor based on functions on concentric spheres,” Proc. Int. Conf. on Image Processing, 2003, volume 3, pp. 757–760.
[15]G. Burel, H. Henocq, Three-dimensional invariants and their application to object recognition, Signal Processing, 1995, 45(1), pp. 1-22. [16] D. V. Vranic, An improvement of rotation invariant 3D shape descriptor based on functions on concentric spheres, Proc. Int. Conf. on Image Processing, 2003, volume 3, pp. 757 –760.
3.2 光线投射算法
2 ( i , j ) , i (i 0.5) , j ( j 0.5) , i, j 0,1,2, , N 1 N N
对于每条向外发射的射线，记录它与三维模型表面的最远交点与模型重心之 间的距离，这样就可以离散地给出一个球面函数的定义，采样点定义在切比雪夫 节点的位置，因此可以直接利用球面调和变换的方法抽取一组旋转不变量。
2. 本课题研究的内容
三维模型的表示方法
三角网格法和体素法
相似性度量方式和评价
L2和L1两种基于距离的度量方式 Precision-Recall 曲线和FT、ST
平移不变 缩放不变 旋转不变 球面调和变换方法 光线投射方法 小波变换方法（包括三角网格、表面体素和实体体素）
三维模型的规范化预处理
1.2 创新点Βιβλιοθήκη 本文提出的小波变换特征提取方法，部分解决 了文献[15]存在的球函数定义二义性问题，在 一定程度上解决了文献[16]存在的球函数定义 的不稳定性。 本文提出的方法与文献[15]和文献[16]相比， 在查全率、查准率、ST、FT等方面有所提高， 算法的复杂度由原来的O(B4)变为O(B3log(B))。
学士学位论文答辩
基于小波变换的三维模型 特征提取技术
2008年6月
内容提要
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
本课题的主要工作和创新点 本课题研究内容 三维模型特征提取方法 小波加速计算过程 综合实验演示 参考文献 致谢
1. 本课题的主要工作及创新点
1.1 主要工作
分析了光线投射算法的缺陷，提出了基于三 维小波变换的光线投射算法。 将小波变换引入到体素表示的三维模型中， 分别实现了表面体素小波变换和实体体素小 波变换。 采用了L2和L1两种相似性度量方式进行匹配。 实现了进行特征评价的可视化实验平台。