第七章图像特征案例.ppt

付立叶描述符 * 区域的描述 区域面积 区域重心 区域灰度 象素计数 最大值、最小值、中值、平均值、方差、高阶矩等 简单描述 幅值特征: 平均幅值 方差 幅值统计特征: 直方图特征 幅值分布特征: 矩 投影 * 欧拉数就是一种区域的拓扑描述符，描述的是区域的连通性。对一个给定平面区域来说，区域内的连通组元的个数 C 和区域内孔的个数 H 都是常用的拓扑性质，它们可以进一步用来定义欧拉数E, E = C - H 区域的描述 * 形状参数 形状参数(form factor)F是根据区域的周长和区域的面积计算出来的 一个连续区域为圆形时，F=1, 当区域为其它形状时，F大于1 形状参数在一定程度上描述了区域的紧凑性，它没有量纲，所以对区域尺度的变化不敏感，除了由于离散区域旋转带来的误差，它对旋转也不敏感。 * 区域的形状和形状参数有一定的联系，但又不是一一对应的 形状参数 * 偏心率(eccentricity)E也称为伸长度(elongation),它在一定程度上描述了区域的紧凑性，一种常见的计算方法是计算区域的长轴(直径)的长度与短轴长度的比值，不过这样的计算方法受物体的形状和噪声的影响比较大。一种比较好的方法是利用整个区域的像素，这样的方法抗噪能力强。 设目标区域在XY平面上，区域像素点绕X轴的转动惯量为A,绕Y轴的转动惯量为B,惯性积为C,目标区域长短主轴分别为p和q 区域的偏心率E=p/q,这样定义的偏心率不受平移、旋转和尺度变换的影响 偏心率 * 球状性 球状性(sphericity)S是一种描述二维目标形状的参数，定义为: 球状性的值当区域为圆时达到最大(S=1),而当区域为其它形状时则有S1,它也不受区域平移、旋转和尺度变化的影响。 * 圆形性 与前面的几个参数不一样，圆形性(circularity)C是一个用区域R的所有边界点定义的特征量 为从区域重心到边界点的平均距离 为从区域重心到边界点的距离的均方差 特征量C当区域R趋向圆形时是单调递增趋向无穷的，它不受区域平移、旋转和尺度变化的影响。 * 物体 形状参数 球状性 圆形性 偏心率 正方形 (边长为1) 4/p 0.707 9.100 1 正六边形 (边长为1) 1.103 0.866 22.600 1 正八边形 (边长为1) 1.054 0.924 41.620 1 长为2，宽为 1 的长方形 1.430 0.450 3.960 2 长轴为2， 短轴为 1 的椭圆 1.190 0.500 4.410 2 特殊形状的区域描述符 * * 第七章 图像特征分析 信息与通信工程学院 张洪刚 zhhg@bupt.edu.cn * 目标的表达和描述 图像分析的一个主要工作－要从图像中获得目标特征的量值 这些量值的获取常借助于对图像分割后得到的分割结果，对目标特征的测量利用分割结果进一步从图像中获取有用信息 两个关键问题： 1、选用什么特征来描述目标 2、如何精确的测量这些特征 * 图像中的区域(目标)，可用其内部(如组成区域的象素集合)表示，也可用其外部(如组成区域边界的象素集合)表示 关心区域的反射性质如灰度、颜色、纹理等 关心区域的形状等 选定了表达方法，还需要对目标进行描述，使计算机能充分利用所能获得的分割结果 表达是直接具体的表示目标，好的表达方法应具有节省存储空间、易于特征计算等优点 描述是较抽象的表示目标。好的描述应在尽可能区别不同目标的基础上对目标的尺度、平移、旋转等不敏感 拓扑特性-像素的邻接和连通 相邻像素及编码 定义 一个像素的4－邻接像素包括它的上下左右四个像素，如上图中的编码为0,2,4,6的四个像素。而8－邻接像素则为它的所有8个像素。 邻接和连通：(a)4－邻接；(b)8－邻接；(c)八连通边界；(d)四连通边界 * 从象素[i0,j0]到象素[in,jn]的路径(path)是指一个象素序列([i0,j0] ,[i1,j1]… [in,jn]) 其中象素[ik,jk]和象素[ik+1,jk+1]互为邻点，如果邻点关系是4连通的，则路径是4路径；如果是8连通的，则称为8路径． 拓扑特性-路径 * 已知象素 p, q 属于S，如果存在一条从 p 到 q 的路径，且路径上的全部象素都包含在 S 中，则称 p 与q 是连通的． 连通性(connectivity)是等价关系．对属于S的任意三个象素p,q,r 象素p与p本身连通(自反性)． 如果p与q连通，则q与p连通(互换性) 如果p与q连通且q与r连通,则p与r连通(传递性)． 拓扑特性-连通性 * 设 二 值图像中物体点的集合为 S，则其它象素构成 S 的补集 Sc ，设物体的边缘