基于matla讲义b的图形图像处理第七章
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基于matlab的图形图像处理第七章
精品jing
第7章 图像描述与分析
7.1 灰度描述 7.2 边界描述 7.3 区域描述 7.4 纹理描述 7.5 形态分析
第7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 图像分析：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
8向链码
7.2.1 链码描述
1 0 0 0 00 7
3 3
2 2
6 5 5
5
A 0
26
wenku.baidu.com1 1
90
7
090 6
B
10 7
0
2
7
2B
2 2
70 1
2
4 44
2
5 5
3 3
3
2
A
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
7.3.1 几何特征
5. 方向
二阶矩轴:物体上的全部点到该线的距离平方和最小
m1 n1
2
rxy2 f (x, y)
x0 y0
其中 r x y是物体点到直线的距离
7.3.1 几何特征
6. 距离
1) 欧几里德距离（Euclidean）
de(P ,Q )(xu)2(yv)2
2) 4-邻域距离(City-block城区距离)
7.3.1 几何特征
8. 矩形度
描述连通域与矩形相似程度的量
R
As AR
其中形，的A面s为积连。通对域于S矩的形面目积标；，A 是R 矩包形含度该连取 通R最域大的值最1，小对矩
细长而弯曲的目标，则矩形度的值变得很小
7.3.1 几何特征
9. 长宽比
WL
WR LR
其中，W R 是包围连通域的最小矩形的宽度；L
AB[AC (B)]C
AB
A B
利用圆盘膨胀
7.5 形态分析
a) 原始图像
b) 腐蚀图像
c) 膨胀图像
clear all; close all; bw=zeros(9,9); bw(3:5, 4:6)=1; se=strel('square', 3); %bw2=imdilate(bw, se); bw2=imerode(bw, se); figure; subplot(121); imshow(bw); subplot(122); imshow(bw2);
I= imread('leaf1.bmp'); I= im2bw(I); C=bwlabel(I,4); Ar=regionprops(C,'Area'); Ce=regionprops(C,'Centroid' ); Ar Ce
7.3.1 几何特征
4.区域周长
三种定义： (1) 区域和背景交界线（接缝）的长度 (2) 区域边界8链码的长度 (3) 边界点数之和
曲线的链码是： 024444424323566666676711234 其差分链码是： 22000062771210000017120111
I=[1 1 1 1;1 1 0 1;0 1 0 1;0 1 1 1]; g=boundaries(I,4); c=fchcode(g{:},4);
7.3.1 几何特征
d4(P,Q )xuyv
3) 8-邻域距离（Chessboard棋盘距离）
d 8(P ,Q )m ax (xu,yv)
7.3.1 几何特征
7.圆形度
描述连通域与圆形相似程度的量。根据圆周长与圆面 积的计算公式，定义圆形度的计算公式如下：
c
4 As
L2s
其中，A s为连通域S的面积； L为s 连通域S的周长。圆形度 c 值越大，表明目标与圆形的相似度越高
连通域的最小矩形的长度。
R
是包围
7.3.1 几何特征
10. 欧拉数
bweuler()
对象的个数减去空洞的个数
clear all; close all; I=imread('coins.png'); J=im2bw(I); K=imfill(J, 'holes'); figure; subplot(121); imshow(J); subplot(122); imshow(K);
图b曲线的链码为：23344455322222107770120 其差分链码为：1010010670000777001116
7.2.1 链码描述
曲线的链码是： 6022222021013444444454577012 其差分链码是： 220000627712100000017120111
7.2.1 链码描述
1. 像素与邻域
a) 4-邻域
b) 8-邻域
7.3.1 几何特征
2. 区域面积
3. 位置
质心 形心
m1 n1
A f (x, y) x0 y0
1m 1n 1
1m 1n 1
X
xf(x,y), Y
yf(x,y)
m nx 0y 0
m nx 0y 0
xm 1nn i 0 1m j 0 1xi,ym 1nn i 0 1m j 0 1yj
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
第7章 图像描述与分析
❖ 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
7.1 灰度描述
7.1.1 幅度特征 7.1.2 直方图特征 7.1.3 变换系数特征
7.5 形态分析
A B
形态学基本运算
7.5 形态分析
1．腐蚀
❖ 集合A被B腐蚀，表示为A B，其定义为：
A B {x:B x A }
❖ 其中A称为输入图像，B称为结构元素。
腐蚀类似于收缩
7.5 形态分析
2. 膨胀
❖ AC 表示集合A的补集， B 表示B关于坐标原点的反射（对称集）。那么， 集合A被B膨胀，表示为A⊕B，定义为：
7.1.1 幅度特征
a)原图
b)利用幅度特征将目标分割出来
7.2 边界描述
7.2.1 链码描述 7.2.2 傅里叶描述子
7.2.1 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。
❖ 链码实质上是一串指向符的序列，有4向链码、8向 链码等。
7.2.1 链码描述
1(90 )
2 (180 )
0(0 )
3 ( 270 )
4向链码
2 ( 90 )
3 (135 )
1 ( 45 )
4 (180 )
0(0 )
5 ( 225 )
7 ( 315 ) 6 ( 270 )
精品jing
第7章 图像描述与分析
7.1 灰度描述 7.2 边界描述 7.3 区域描述 7.4 纹理描述 7.5 形态分析
第7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 图像分析：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
8向链码
7.2.1 链码描述
1 0 0 0 00 7
3 3
2 2
6 5 5
5
A 0
26
wenku.baidu.com1 1
90
7
090 6
B
10 7
0
2
7
2B
2 2
70 1
2
4 44
2
5 5
3 3
3
2
A
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
7.3.1 几何特征
5. 方向
二阶矩轴:物体上的全部点到该线的距离平方和最小
m1 n1
2
rxy2 f (x, y)
x0 y0
其中 r x y是物体点到直线的距离
7.3.1 几何特征
6. 距离
1) 欧几里德距离（Euclidean）
de(P ,Q )(xu)2(yv)2
2) 4-邻域距离(City-block城区距离)
7.3.1 几何特征
8. 矩形度
描述连通域与矩形相似程度的量
R
As AR
其中形，的A面s为积连。通对域于S矩的形面目积标；，A 是R 矩包形含度该连取 通R最域大的值最1，小对矩
细长而弯曲的目标，则矩形度的值变得很小
7.3.1 几何特征
9. 长宽比
WL
WR LR
其中，W R 是包围连通域的最小矩形的宽度；L
AB[AC (B)]C
AB
A B
利用圆盘膨胀
7.5 形态分析
a) 原始图像
b) 腐蚀图像
c) 膨胀图像
clear all; close all; bw=zeros(9,9); bw(3:5, 4:6)=1; se=strel('square', 3); %bw2=imdilate(bw, se); bw2=imerode(bw, se); figure; subplot(121); imshow(bw); subplot(122); imshow(bw2);
I= imread('leaf1.bmp'); I= im2bw(I); C=bwlabel(I,4); Ar=regionprops(C,'Area'); Ce=regionprops(C,'Centroid' ); Ar Ce
7.3.1 几何特征
4.区域周长
三种定义： (1) 区域和背景交界线（接缝）的长度 (2) 区域边界8链码的长度 (3) 边界点数之和
曲线的链码是： 024444424323566666676711234 其差分链码是： 22000062771210000017120111
I=[1 1 1 1;1 1 0 1;0 1 0 1;0 1 1 1]; g=boundaries(I,4); c=fchcode(g{:},4);
7.3.1 几何特征
d4(P,Q )xuyv
3) 8-邻域距离（Chessboard棋盘距离）
d 8(P ,Q )m ax (xu,yv)
7.3.1 几何特征
7.圆形度
描述连通域与圆形相似程度的量。根据圆周长与圆面 积的计算公式，定义圆形度的计算公式如下：
c
4 As
L2s
其中，A s为连通域S的面积； L为s 连通域S的周长。圆形度 c 值越大，表明目标与圆形的相似度越高
连通域的最小矩形的长度。
R
是包围
7.3.1 几何特征
10. 欧拉数
bweuler()
对象的个数减去空洞的个数
clear all; close all; I=imread('coins.png'); J=im2bw(I); K=imfill(J, 'holes'); figure; subplot(121); imshow(J); subplot(122); imshow(K);
图b曲线的链码为：23344455322222107770120 其差分链码为：1010010670000777001116
7.2.1 链码描述
曲线的链码是： 6022222021013444444454577012 其差分链码是： 220000627712100000017120111
7.2.1 链码描述
1. 像素与邻域
a) 4-邻域
b) 8-邻域
7.3.1 几何特征
2. 区域面积
3. 位置
质心 形心
m1 n1
A f (x, y) x0 y0
1m 1n 1
1m 1n 1
X
xf(x,y), Y
yf(x,y)
m nx 0y 0
m nx 0y 0
xm 1nn i 0 1m j 0 1xi,ym 1nn i 0 1m j 0 1yj
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
第7章 图像描述与分析
❖ 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
7.1 灰度描述
7.1.1 幅度特征 7.1.2 直方图特征 7.1.3 变换系数特征
7.5 形态分析
A B
形态学基本运算
7.5 形态分析
1．腐蚀
❖ 集合A被B腐蚀，表示为A B，其定义为：
A B {x:B x A }
❖ 其中A称为输入图像，B称为结构元素。
腐蚀类似于收缩
7.5 形态分析
2. 膨胀
❖ AC 表示集合A的补集， B 表示B关于坐标原点的反射（对称集）。那么， 集合A被B膨胀，表示为A⊕B，定义为：
7.1.1 幅度特征
a)原图
b)利用幅度特征将目标分割出来
7.2 边界描述
7.2.1 链码描述 7.2.2 傅里叶描述子
7.2.1 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。
❖ 链码实质上是一串指向符的序列，有4向链码、8向 链码等。
7.2.1 链码描述
1(90 )
2 (180 )
0(0 )
3 ( 270 )
4向链码
2 ( 90 )
3 (135 )
1 ( 45 )
4 (180 )
0(0 )
5 ( 225 )
7 ( 315 ) 6 ( 270 )