數(shù)字圖像處理區(qū)域描述符(00001)課件

6.2.4

區(qū)域描述符(RegionalDescriptors)6.2.4.1某些簡(jiǎn)單的描述符6.2.4.2拓?fù)涿枋龇?.2.4.3紋理6.2.4.1某些簡(jiǎn)單的描述符面積：對(duì)屬于這個(gè)圖區(qū)域的像素?cái)?shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。周長(zhǎng)：對(duì)區(qū)域的邊界點(diǎn)的個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)。

復(fù)雜度：測(cè)量區(qū)域形狀的復(fù)雜程度，經(jīng)常使用下式進(jìn)行計(jì)算：

e=(周長(zhǎng))2/面積

e在圖形接近圓形時(shí)為最小（大致為4），圖形的形狀復(fù)雜時(shí)，則得到的值較大。

其它簡(jiǎn)單用做區(qū)域描述符的量包括灰度的均值和中值、最小和最大灰度級(jí)值、大于和小于均值的像素?cái)?shù)等。

拓?fù)鋵W(xué)（topology）研究圖形的不受畸變變形（不包括撕裂或粘貼）影響的性質(zhì)。區(qū)域的拓?fù)湫再|(zhì)對(duì)區(qū)域的全局描述很有用，這些性質(zhì)既不依賴距離，也不依賴基于距離測(cè)量的其它性質(zhì)。6.2.4.2拓?fù)涿枋龇?TopologicalDescriptors)6.2.4.3紋理

紋理是圖像分析中常用的概念，但目前尚無(wú)對(duì)它正式的（或者說(shuō)尚無(wú)一致的）定義，一般說(shuō)，可以認(rèn)為是由許多相互接近的、互相編織的元素構(gòu)成，它們常富有周期性。直觀來(lái)說(shuō)，紋理描述可提供區(qū)域的平滑、稀疏、規(guī)則性等特性。常用的三種紋理描述方法是：①統(tǒng)計(jì)法；②結(jié)構(gòu)法；③頻譜法。6.2.4.3紋理①統(tǒng)計(jì)法統(tǒng)計(jì)法描述紋理常借助區(qū)域灰度的共生矩陣來(lái)進(jìn)行。設(shè)S為目標(biāo)區(qū)域R中具有特定空間聯(lián)系的像素對(duì)的集合，則共生矩陣P可定義為上式等號(hào)右邊的分子是具有某種空間關(guān)系、灰度值分別為g1和g2的像素對(duì)的個(gè)數(shù)，分母為像素對(duì)的總和個(gè)數(shù)（#代表數(shù)量）。這樣得到的P是歸一化的。實(shí)例：位置算子和共生矩陣在紋理的統(tǒng)計(jì)描述中，為利用空間信息可借助位置算子以計(jì)算共生矩陣。設(shè)W是一個(gè)位置算子，A是一個(gè)kk矩陣，其中每個(gè)元素aij為具有灰度值gi的點(diǎn)相對(duì)于由W確定的具有灰度值gj的點(diǎn)出現(xiàn)的次數(shù)，這里有1≤i,j≤k。如對(duì)圖(a)中只有3個(gè)灰度級(jí)的圖像(g1=0,g2=1,g3=2)，定義W為“向右一個(gè)像素和向下一個(gè)像素”的位置關(guān)系，得到的矩陣A如圖(b)所示。(a)(b)

如果設(shè)滿足W的像素對(duì)的總個(gè)數(shù)為N，則將A的每個(gè)元素都除以N就可得到W關(guān)系的像素對(duì)出現(xiàn)概率的估計(jì)，并得到相應(yīng)的共生矩陣。6.2.4.3

紋理(3)

對(duì)比度（反差）

(4)

逆差分矩（均勻性）

其中WM對(duì)應(yīng)圖像的均勻性或平滑性，當(dāng)所有P(i,j)都相等時(shí)，WM達(dá)到最小值；WE給出一個(gè)圖像內(nèi)容隨機(jī)性的量度；WC是共生矩陣各元素灰度差的一階矩，當(dāng)P中大的元素遠(yuǎn)離矩陣的主對(duì)角線時(shí)，WC較大（表明圖像中的近鄰像素有較大的反差）；WH在一定程度上可看作是WC的倒數(shù)（k的作用是避免分母為零，但WH的大小受k值的影響較大）。6.2.4.3

紋理②結(jié)構(gòu)法結(jié)構(gòu)法的基本思想是認(rèn)為復(fù)雜的紋理可由一些簡(jiǎn)單的紋理基元（基本紋理元素）以一定的有規(guī)律的形式重復(fù)排列組合而成。如果我們能定義出一些排列基元的規(guī)律，就有可能將某些紋理基元按照規(guī)定的方式組織成所需的紋理方式。這里的規(guī)則和方式可用形式語(yǔ)言來(lái)定義。6.2.4.3

紋理③頻譜法頻譜法借助于傅立葉頻譜的頻率特性來(lái)描述周期的或近乎周期的2-D圖像模式的方向性。常用的性質(zhì)有：

(1)傅立葉頻譜中突起的峰值對(duì)應(yīng)紋理模式的主方向；

(2)這些峰在頻域平面的位置對(duì)應(yīng)模式的基本周期；6.2.5

關(guān)系描述符(RelationalDescriptors)6.2.5.1基本思想6.2.5.2骨架關(guān)系編碼6.2.5.3樹(shù)結(jié)構(gòu)關(guān)系編碼6.2.5.1基本思想分割出來(lái)的對(duì)象可能由多個(gè)成分（或區(qū)域）組成。需要描述各個(gè)成分之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系。常用方法：