基于图像识别的特征提取方法研究

空军工程大学硕士学位论文答辩
1
图像识Βιβλιοθήκη Baidu的研究背景
图像识别、根本问题、发展 图像识别的系统 众多特征提取方法本质、缺陷
本论文的着手点
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2
论文涉及的理论
1 基于轮廓的特征描述
常规的傅里叶描述子 仿射傅里叶描述子 短时傅里叶描述子
2 基于矩的特征描述
几种常用的矩 矩的性质
图像的极坐标变换
定义 优点 算法
M s,m 0 0 2 rs 1f(r,)e x p ( jm )d r d
Xm
0
fm()2d
A
B
C
D
E
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分类效果
傅里叶梅林相关能量矩
A
B
以上研究的都是无噪声图像， 分类效果图表明，无论是差 别比较大的目标，还是差别 细微的目标，傅里叶梅林能
B
14
多类目标的特征选择算法
A
特征参数m,n,q的选
择固然不容忽视，同样
参数wavelet的选择也
很重要。不同的小波基
对分类效果是有影响的，
在m,n,q确定的情况下:
B
C
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基于图像重建的特征评估
图像重建与图像识别 正交矩的优点
正交多项式的零点数目 理论分析与重建实验
4
对于正交矩 可以通过图 像重建进行 特征评估
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在学期间发表的学术论文
1. 第一作者. A Multi-class Image Recognition Algorithm Using Wavelet Moment Invariants [A]. Inernational symposium on test and measurement. 2007(2)
3 基于变换的特征生成
图像的频域变换 图像的梅林变换
图像的投影变换
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3
自己的工作
扇区投影－小波描述子（SPWD） 傅里叶－梅林相关能量矩（FMCEM） 多类目标的特征选择算法 图像重建进行识别特征的评估
FD: Fourier Descriptor SPWD: Sector-Projection-Wavelet-Descriptor FMCEM: Fourier-Mellin-Correlation-Energy-Moments FWD: Fourier-Wavelet-Descriptor
傅里叶－小波描述子的识别效果
A
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B
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多类目标的特征选择算法
两类模式的可分辨度
Q W F m w ,a n v ,q e le t,S i,S j m S S i,iW ,W F F m w ,m a n w v ,,a q n e v l,e q e tle t m S S jj,,W W F F m m w w ,,a n a n v ,v ,q e q e ll e e tt
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4
扇区投影－小波描述子
SPWD的由来：
实验一
FD的轮廓识别实验
实验二
实验三
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5
结果一
扇区投影－小波描述子
结果二
结果三
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6
扇区投影－小波描述子
原因分析：
A
B
C
D
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扇区投影－小波描述子
扇区投影－小波描述子定义
Studies on feature extraction based on image recognition
基于图像识别的特征提取方法研究
Air Force Engineering University, Optical Engineering
2020/9/17
答辩内容组织结构 背景 理论 工作 结论
C 量相关矩都可正确识别。
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傅里叶梅林相关能量矩
A
B
对于三类图像添加适量的噪 声，以研究傅里叶－梅林相 关能量矩的抗噪能力，其添 加的噪声是方差为0.03的椒 C 盐噪声。
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傅里叶梅林相关能量矩
傅里叶－梅林相关能量矩的缺陷
小波矩与傅里叶－小波描述子的区别 F p,qSq(r)gp,q(r)rdr
N类模式的可分辨度
Q W F m w ,a n v ,q e l e t,S 1 ,. . . ,S N i = 1 , . . m . , N ; j a = i x + 1 ,. . . , N Q W F m w ,a n v ,q e l e t,S i,S j
A
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扇区投影
小波分析
为什么要扇区投影？ 扇区投影中扇区数目的选择？
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8
扇区投影－小波描述子
扇区投影－小波描述子的分类结果
对傅里叶描述子不能识别的样本可以正确识别
A
B
样本集的随意性，对一些复杂轮廓、多类样本也可以正确识别
w2
C
w1
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D
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傅里叶梅林相关能量矩
2. 第一作者. 基于扇区投影－小波描述子的图像轮廓识别[J]. 光电工程. 2008(6)
3. 第一作者. MET1证据理论在不变矩目标识别中的应用研究[J]. 电光 与控制. 2008(3)
4. 第一作者. 基于小波不变矩的多类目标特征选择算法[J]. 应用光学. 2008(1)
5. 第三作者. 基于正交多项式不变矩的图像描述[J]. 电光与控制. 2008(12)
6. 第三作者. 具有平移缩放旋转不变性的傅立叶梅林相关能量矩[J]. 红 外与激光工程（已投稿）
7. 第五作者. 不同高度碳纳米管对场发射显示器的影响研究[A]. 第六届 中国纳米科技西安研讨会论文集. 2007
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THANKS
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20
( n - m )/2
n n+2
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基于图像重建的特征评估
2，3，5，7，10，13，15，17，20阶矩的重建效果
A
B
C
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结论
1
轮廓识别 的结论：
FD与SPWD
2
灰度识别 的结论：
FMCEM与FWD
3
多类目标特 征选择算法 对多目标识 别是可行的