《基于matlab彩色图像的特征提取与研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于matlab彩色图像的特征提取与研究（45页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本科生毕业论文本科生毕业论文( (设计设计) ) 题 目：基于 MATLAB 的彩色图 像特征提取的研究 学生姓名： 王昊东 学 号： 201016020225 专业班级： 通信工程 10102 班 指导教师： 杨智 完成时间： 2014 年 5 月 12 日 基于 MATLAB 的彩色图像特征提取的研究 1 摘 要 特征提取是计算机视觉和图像处理中的一个概念。它指的是使用计算机提取图像 信息，决定每个图像的点是否属于一个图像特征。特征提取的结果是把图像上的点分 为不同的子集，这些子集往往属于孤立的点、连续的曲线或者连续的区域。 本文以普通的彩色图像为例，介绍了对彩色图像特征提取的原理。其具体
2、过程分 为原图像的预处理、图像信息分析、图像的特征提取，然后用 MATLAB 实现具体的过程， 最后获得需要的颜色特征、纹理特征、轮廓特征等。测试结果表明，本课题充分利用 MATLAB 中已有的函数库，使整个研究简单易行。可以有效的掌握彩色图像特征信息提 取的方法和知识点。从原理和应用效果上对经典的图像分割方法如边缘检测、阈值分 割技术和区域增长等进行了分析。对梯度算法中的 Roberts 算子、Prewitt 算子、坎尼 （Canny）算子的分割步骤、分割方式、分割准则相互比较可以看出根据坎尼 （Canny）边缘算子的 3 个准则得出的边缘检测结果最满意。而阈值分割技术的关键在 于阈值的确定
3、，只有阈值确定好了才能有效的划分物体与背景，这种方法对于那些灰 度分布明显，背景与物体差别大的图像的分割效果明显。区域增长的基本思想是将具 有相似性质的像素集合起来构成新区域。与此同时本文还分析了图像分割技术研究的 方向。 关键词：彩色图像；特征提取；图像处理；图像分割； 基于 MATLAB 的彩色图像特征提取的研究 2 Abstract Feature extraction is a concept in computer vision and image processing. It refers to use the computer to extract image informati
4、on, to determine whether each image point belongs to an image characteristic. Feature extraction is the result of the points on the image is divided into different subsets of these subsets are often belong to the isolated points, continuous curve or continuous area. In the case of ordinary color ima
5、ges, this paper introduces the principle of the color image feature extraction. The specific process is divided into original image preprocessing, image analysis, image feature extraction, and then used MATLAB to realize the process of concrete, finally get the need to color features and texture fea
6、tures, outline, etc. To general color images through the image preprocessing and image analysis, can extract the image feature, such as color, shape, texture feature, for image retrieval, and color image processing technology has a lot of help. Test results show that this topic make full use of MATL
7、AB in the library, make whole study is simple. This article analyses the application effect to the classics image segmentation method like the edge examination, territory value division technology, and the region growth and so on. For comparing the Roberts operator, Prewitt operator ,Canny operator
8、in gradient algorithm, the way and the standard of the image segmentation, we can find out the three standard of Canny edge operator the edge detection result of reaching most satisfy. And the key point of threshold segmentation lie in fixing the threshold value, it is good to have only threshold va
9、lue to determine it then can be effective to divide object and background, but this kind of method is good to those gray scales, the big difference image effect between the background and object. The basic idea of area is to form the new region from similar nature. And also, this paper analyses the
10、research direction of image segmentation technology at the same time. Key words: Colored image; Feature extraction; Image processing; Image segmentation operator; 基于 MATLAB 的彩色图像特征提取的研究 3 目 录 摘摘 要要 .1 AbstractAbstract 2 第一章第一章 绪绪 论论 .5 1.1 课题背景及意义 5 1.2 分割算法与提取技术综述 5 1.3 图像分割发展和现状 6 1.4 程序简介 6 1.5 本
11、文的主要工作 8 第二章第二章 方案论证选择方案论证选择 10 2.1 图像分割的概念 .10 2.2 图像分割算法分类 .11 2.3 方案一 边缘检测方法 12 2.4 方案二 阈值分割法.17 2.5 方案三 区域分割 22 第三章第三章 方案设计方案设计 24 3.1 图像的预处理 .24 3.1.1 图像的直方图修正 .24 3.1.2 图像的平滑与锐化 .25 3.2 图像类型转换 .26 3.3 图像的分析26 3.3.1 像素值统计26 3.3.2 区域属性 .27 3.4 基于阈值的图像分割技术 .27 3.4.1 阈值分割原理 .27 3.4.2 图像分割方法 .28 3.
12、4.3 图像二值化 .28 3.4.4 双峰法 .28 3.4.5 最大方差自动取闭法 .28 基于 MATLAB 的彩色图像特征提取的研究 4 第四章第四章 软件设计与仿真软件设计与仿真 32 4.1 图像分割预处理 .32 4.2 图像平滑处理 .37 4.3 图像的阈值分割及特征提取 .39 4.4 小结41 参考文献参考文献 .42 致谢致谢 . .44 基于 MATLAB 的彩色图像特征提取的研究 5 第一章 绪 论 1.1 课题背景及意义 21 世纪人类也进入到了信息化时代，在这个飞速发展的信息化社会中，计算机在 信息处理中发挥着巨大的作用。尤其是在图像处理领域，计算机的加入使得数
13、字图像 处理技术得到了飞速的发展，并在国民经济的各个领域也都有了相对比较广泛的应用。 在实际图像处理中，一般情况下我们只是注意到图像中那些我们感兴趣的目标，因为 只有这部分也就是我们注意到的有用的目标物才能为我们提供高效、有用的信息。而 这些目标一般又都对应着图像中某些特定的、具有独特性质的区域。为了把这些有用 的区域提取出来供我们人类使用，图像分割这门技术也就应运而生了。我们通常情况 下所说的图像分割就是指把图像划分成若干个有意义的区域的过程，每个区域都是具 有相近特性的像素的连通集合，一般情况下我们所关注到的那些有用的目标物就存在 与这些区域中。研究者们为了识别和分析图像中的那部分我们感兴
14、趣的目标，例如进 行特征提取或者测量，就需要将这些相关的区域从图像背景中提取出来。图像分割就 能够把图像中的这些有用的区域分割出来，从而把一幅图像分成一系列的有意义的、 各具特征的目标或者区域。 随着计算机视觉研究的不断进步、多媒体技术和虚拟现实技术的不断完善、彩色 成像设备的不断改进，彩色图像的应用越来越广泛，然而，图像处理研究仍然集中在 灰度图像上。对灰度图像的技术通常不能用到彩色图像，因为彩色图像更复杂，对计 算机的计算速度与存储容量更高。彩色图像处理己经成为当前图像处理领域重要的研 究课题。图像的特征有颜色、形状、纹理等。颜色是物体表面的属性，因此对于图像 分割和目标识别等的研究都具有
15、非常重要的意义。 1.2 分割算法与提取技术综述 从上个世纪六十年代初算起，图像分割算法的研究工作就已经起步，算起来也已 经有了几十年的历史，但是虽然提出来的分割算法及其繁多，在图像分割算法上也做 了大量的工作，但是分割算法至今仍然没有得到一个相对通用的算法，即使是这样多 年来从事图像分割算法研究的学者们的工作热情还是没有减弱，他们仍然鞠躬尽瘁的 基于 MATLAB 的彩色图像特征提取的研究 6 奋斗在实验台前，为了研究出一种通用的分割算法而努力着。上面的事实说明虽然现 在存在的图像分割算法种类很多，但是还是没有一种通用的算法供不同地域，有不同 目的的人使用。究其根本原因是因为来自不同的国家不
16、同的领域的人们他们研究出来 的分割算法有很大的差异，而不同的人对于同一幅图像感兴趣的地方也不尽相同，因 此没能够设计出一个通用的算法也是可以理解的。上面我们对图像分割算法的现状做 了一个初步的了解，下面我们来进一步的研究图像分割的发展现状。 1.3 图像分割发展和现状 计算机视觉技术在现代生活中已获得了广泛的应用，高效的图像处理算法是计算 机视觉技术能否获得成功应用的关键，近年来，随着计算机视觉研究的不断进步、多 媒体技术和虚拟现实技术的不断完善、彩色成像设备的不断改进，彩色图像的应用越 来越广泛，然而，图像处理研究仍然集中在灰度图像上。对灰度图像的技术通常不能 用到彩色图像，因为彩色图像更复杂，对计算机的计算速度与存储容量更高。彩色图 像处理己经成为当前图像处理领域重要的研究课题。 图像的特征有颜色、形状、纹理等。颜色是物体表面的属性，因此对于图像分割 和目标识别等的研究都具有非常重要的意义。颜色在计算机视觉中应用也在不断进步; 另一方面，纹理是物体表面结构的模式，可以认为是颜色(灰度)在空间以一定的变化 形式而产生的图案
