纹理特征提取方法

3
Chapter
02
图像纹理描述方法
统计方法
灰度共生矩阵 灰度游程矩阵 灰度梯度矩阵 自相关函数 Tamura纹理特征 局部二进制模式（LBP） …… 马尔科夫随机场（MRF） Gibbs随机场（GRF） 同步自回归 (SAR) 分形 自相关 ……
信号处理方法
一般要拼爹 离散余弦变换 傅里叶变换 Laws纹理测量 Gabor变换 小波变换 ……
逆差距反映的是矩阵中大值元素到主对角线的集 中程度,逆差矩越大,说明大值元素越集中。
b
灰度游程矩阵
在粗纹理上，由于灰度变化平缓，所以灰度游程长度较长；而在细纹理 中,灰度值突变较多,导致短游程较多。
b
灰度游程矩阵
b
灰度游程矩阵
(1)长游程因子：
b
灰度游程矩阵
(2)灰度的均匀特性：
b
灰度游程矩阵
报告人：王龙
分类
句法纹理分析 数学形态学 ……
结构方法
模型方法
a
数学表达式：
灰度共生矩阵
P i, j d , # x, y f x, y = i, f x dx, y dy j; x, y 0,1,2, , N 1


a
灰度共生矩阵
a
灰度共生矩阵——二阶统计量
g
马尔科夫随机场（MRF）
Chapter
03
纹理描述的应用
1 2 3 4
目标识别与分析 纹理合成 图像检索
运动分析
Chapter
04
总结
1 2
选择哪种方法？（平稳纹理图像与非平稳纹理图像）
不止一种方法！
多方法融合； More…
3 4
图像纹理特征提取方法
Texture Description
(3)短游程因子：
公式对不同的游程一长度赋予不同的权值，短游程权值大，长游程权值小。
b
灰度游程矩阵
(4)游程总数的百分比：
c
局部二进制模式（LBP）
c
修正统计变换（MCT）
c
修正统计变换（MCT）
c
实验结果
（a）原始图像
（b）LBP算法处理后图像
（c）MCT算法处理后图像
d
Gabor变换
Байду номын сангаас定义
1
4 组成纹理的基本元素称为纹理基元或纹元。
分类
2
Type…
1 自然纹理（水纹、木纹、草地等） 2 人工纹理（砖墙、织物、棋盘格等） 3 混合纹理
Properties…
1 纹理有粗糙性、方向性、周期性、 纹理强度、密度等描述参量；
2 纹理描述是尺度相关的；
性质
3 纹理特征可以通过色调和结构来描述。

x 2 exp(ik ) exp( ) 2 y
kv 2 u u
v 2

k
d
其中：
Gabor变换
e
Laws纹理测量
Laws纹理能量度量通过估计纹理中的平均灰度级、边缘、斑点、波纹 以及波形来确定纹理属性。
度量由三个简单的向量得出：
（1）角二阶矩或能量
它是图像纹理灰度变化均一的度量,反映了图像灰 度分布均匀程度和纹理粗细度。
a
灰度共生矩阵——二阶统计量
（2）对比度
对比度是灰度共生矩阵主对角线附近的惯性矩, 它度量矩阵的值是如何分布和图像的局部变化, 反映了图像的清晰度和纹理的沟纹深浅。
a
灰度共生矩阵——二阶统计量
（3）相关
e
Laws纹理测量
将这些向量与它们自身以及互相卷积后，产生5个向量：
e
Laws纹理测量
通过把Laws掩膜和纹理图像卷积并计算能量统计量，就可以得出用于纹 理描述的一个特征量。
f
Tamura纹理特征
1978年, 根据人类对纹理视觉感知的心理学研究,Tamura等人提出了纹理 特征的表达。
Tamura纹理特征的六个分量对应心理学角度上纹理特征的6种属性, 分 别是粗糙度( coarseness)、对比度( contrast)、方向( directionality)、 线性度( linearity)、规整度( regularity) 和粗略度( roughness)。 Tamura纹理特征要比灰度共生矩阵得到的纹理特征更直观，在视觉效果 上更有优势。
Gabor函数可以在频域不同尺度、不同方向上提取相关特征。
d
其中：
Gabor变换
k 2(x 2 y 2 ) k2 2 exp 2 2
kv cos u k sin v u
2
g uv
k
kx k y
图像纹理特征提取方法
Texture Description
报告人：王龙
Content
Chapter
Chapter Chapter Chapter
01
概述 图像纹理描述方法
纹理描述的应用 总结
02 03
04
Chapter
01
概述
Definition…
1 纹理是一种普遍存在的视觉现象； 2 尚无一个被广泛接受的定义； 3 图像灰度或色彩在空间上的变化或重复；
相关度量空间灰度共生矩阵元素在行或列方向上的 相似程度, 相关值大小反映了图像中局部灰度相关性。
a
灰度共生矩阵——二阶统计量
（4）熵
熵度量图像纹理的随机性。当共生矩阵中所有值 均相等时, 它取得最大值; 相反, 如果共生矩阵中 的值非常不均匀时, 其值较小。
a
灰度共生矩阵——二阶统计量
（5）逆差矩