機器視覺課件：第七章 《特征提取》

1、特征提取概述 什么是圖像特征 特征是某一類對象區(qū)別于其他類對象的相應特點或特性，或這些特點和特性的集合。特征是通過測量或處理能夠抽取的數(shù)據(jù)。對圖像而言，每一幅圖像區(qū)別于其他圖像的特征，例如：亮度、邊緣、紋理和色彩等。 特征提取 確定特征的過程稱為特征提取。 圖像特征的分類 圖像特征的分類有多種標準。 從特征自身的特點上可以分為兩大類：描述物體外形的形狀特征（區(qū)域特征），以及描述物體表面灰度變化的紋理特征（灰度值特征）。 從特征提取方法上可以分為：統(tǒng)計特征和結(jié)構特征。本章主要討論圖像的統(tǒng)計特征及其獲取方法?；窘y(tǒng)計特征 區(qū)域特征： 周長：區(qū)域邊界的長度，即位于區(qū)域邊界上的像素數(shù)目。 面積：區(qū)域中

2、的像素總數(shù)。 紋理特征（灰度值特征）：紋理是灰度在空間以一定形式變換而產(chǎn)生的圖案。區(qū)域特性 區(qū)域特征 區(qū)域的面積 區(qū)域的矩的一般定義 為區(qū)域的面積 歸一化的矩a=R=(ceii=1n-csi+1)mp,q=rpcqr,c()Rm0,0m0,0=1r,c()R=anp,q=1arpcqr,c()R 區(qū)域特征 通過歸一化的矩求出區(qū)域的重心 歸一化的中心矩（不隨位置變換的中心矩）mp,q=1ar-n1,0()pc-n0,1()qr,c()Rn0,1,n0,1()二階中心矩 二階中心矩 可以用來定義區(qū)域的范圍和方位m0,2m2,0m1,1r1=2m2,0+m0,2+m2,0-m0,2()2+ 4m1,

3、12r2=2m2,0+m0,2-m2,0-m0,2()2+ 4m1,12q= -12arctan2m1,1m0, 2-m2, 0各向異性特征 各向異性r1/r2 此特征量在區(qū)域縮放時時保持恒定不變的灰度值特性 區(qū)域內(nèi)的平均灰度值g=1agr,c(r,c)Rs2=1a-1(gr,c(r,c)R-g)2灰度值特性 灰度值矩的一般定義 灰度值面積 歸一化的灰度值矩mp,q=gr,crpcq(r,c)Rm0,0=gr,c(r,c)Rnp,q=1agr,crpcqr,c()R灰度值特征 通過歸一化的矩求出灰度值的重心 歸一化的中心灰度值矩（不隨位置變換的中心矩）與區(qū)域矩類似，在二階中心矩的基礎上，我們可

4、以定義橢圓的長軸、短軸和方向。mp,q=1agr,cr-n1,0()pc-n0,1()qr,c()Rn0,1,n0,1()區(qū)域矩和灰度值矩 在處理小物體或小的區(qū)域時，灰度值矩的準確度更高。 灰度值矩一般情況下，只用于處理相對小的區(qū)域。特征提取Halcon實現(xiàn) select_shape(Regions : SelectedRegions : Features, Operation, Min, Max : ) Regions ：輸入?yún)^(qū)域 SelectedRegions ：根據(jù)特征提取的區(qū)域 Feature ：area，width，height Operation ：特征之間的關系 Min ：特征值

5、的下限 Max ：特征值的上限r(nóng)ead_image(Image,monkey)get_image_size(Image, Width, Height)threshold(Image,Region,xx,xx)connection(Region,ConnectedRegions)select_shape(ConnectedRegions,Eyes,area,max_diameter,and,xx,xx,xx,xx)dev_open_window(0,0,Width,Height,black,WindowHandle)dev_display(Eyes)read_image (Audi2, audi

6、2)fill_interlace (Audi2, ImageFilled, odd)mean_image(ImageFilled, ImageMean, 3,3) threshold(ImageFilled, Region, 0, 100)connection (Region, ConnectedRegions)select_shape (ConnectedRegions, SelectedRegions, width, and, 30, 70)select_shape (SelectedRegions, Letters, height, and, 60, 110)count_obj(Letters, Number)dev_clear_window ()dev_set_colored (12)dev_display (ImageFilled)dev_display (Letters)區(qū)域的邊框Halcon實現(xiàn) area_center(Regions : : : Area, Row, Column) e