数字图像处理—图像形状特征

文章目录

图像形状特征简介

特点 :各种基于形状特征的检索方法都可以比较有效地利用图像中感兴趣的目标来进行检索,但它们也有一些共同的问题,包括:

① 目前基于形状的检索方法还缺乏 比较完善的数学模型;

② 如果目标有变形时检索结果往往不太可靠;

③ 许多形状特征仅描述了目标局部的性质,要全面描述目标常对计算时间和存储量有较高的要求;

④ 许多形状特征所反映的目标形状信息与人的直观感觉不完全一致,或者说,特征空间的相似性与人视觉系统感受到的相似性有差别。另外,从 2-D 图像中表现的 3-D 物体实际上只是物体在空间某一平面的投影,从 2-D 图像中反映出来的形状常不是 3-D 物体真实的形状,由于视点的变化,可能会产生各种失真。

常用的特征提取与匹配方法

几种典型的形状特征描述方法

通常情况下,形状特征有两类表示方法,一类是轮廓特征,另一类是区域特征。图像的轮廓特征主要针对物体的外边界,而图像的区域特征则关系到整个形状区域。

(1)梯度方向直方图(HOG)

该方法通过对边界特征的描述来获取图像的形状参数。其中Hough 变换检测平行直线方法和边界方向直方图方法是经典方法。Hough 变换是利用图像全局特性而将边缘像素连接起来组成区域封闭边界的一种方法,其基本思想是点-线的对偶性;边界方向直方图法首先微分图像求得图像边缘,然后,做出关于边缘大小和方向的直方图,通常的方法是构造图像灰度梯度方向矩阵

(2)傅里叶形状描述符法

傅里叶形状描述符(Fourier shape descriptors)基本思想是用物体边界的傅里叶变换作为形状描述,利用区域边界的封闭性和周期性,将二维问题转化为一维问题。

由边界点导出三种形状表达,分别是曲率函数、质心距离、复坐标函数。

(3)几何参数法

形状的表达和匹配采用更为简单的区域特征描述方法,例如采用有关形状定量测度(如矩、面积、周长等)的形状参数法(shape factor)。在 QBIC 系统中,便是利用圆度、偏心率、主轴方向和代数不变矩等几何参数,进行基于形状特征的图像检索。

需要说明的是,形状参数的提取,必须以图像处理及图像分割为前提,参数的准确性必然受到分割效果的影响,对分割效果很差的图像,形状参数甚至无法提取。

(4)形状不变矩法

利用目标所占区域的矩作为形状描述参数。

(5)其它方法

近年来,在形状的表示和匹配方面的工作还包括有限元法(Finite Element Method 或 FEM)、旋转函数(Turning Function)和小波描述符(Wavelet Descriptor)等方法。

相关推荐
Henry-SAP4 小时前
SAP引领ERP智能化转型
人工智能·云原生·sap·erp
峥嵘life5 小时前
Android16 311Y3 EAP-TLS 网络连接失败分析与修复总结
android·开发语言·人工智能·php
特立独行的猫a5 小时前
一切皆插件:DeepSeek Harness 的架构哲学,以及与主流 Agent 的对比
人工智能·架构·agent·deepseek·harness
电商API_180079052475 小时前
京东商品详情API技术文章
大数据·运维·人工智能·网络爬虫
fīɡЙtīиɡ ℡5 小时前
AI Agent 记忆系统
人工智能
企鹅的企6 小时前
2027北京AI数字健康与智慧医疗展官方:超两成展品亚洲首秀
人工智能·科技·机器人
lvts_cs6 小时前
淄博高新区绿天使数智创新港:高标准产研厂房全维度详解
大数据·人工智能
百胜软件@百胜软件7 小时前
从“人找货”到“货找人”:「胜券商品」如何用AI重构配补调
人工智能·重构
风流 少年7 小时前
Spring AI 2.0:Advisor
android·人工智能·spring