圖像的紋理特性的特徵值之灰度共生矩陣的graycoprops函數及其matlab實現

graycoprops 灰度共生矩陣的屬性

1、語法

stats = graycoprops(glcm, properties)

2、描述

 stats = greycoprops(glcm,properties)計算灰度共生矩陣glcm在屬性中指定的統計量。 glcm是m*n*p的有效的灰度共生矩陣。 如果glcm是GLCM的矩陣,則stats是每個glcm的矩陣。

graycoprops對灰度共生矩陣(GLCM)進行歸一化,使得其元素的和等於1。歸一化GLCM中的每個元素(r,c)是具有定義的空間關係的像素對,r和c在圖像中的出現概率。 graycoprops使用歸一化GLCM來計算屬性。

屬性(properties)可以是逗號分隔的字符串列表,包含字符串的單元格數組,字符串“all”或空格分隔的字符串。 屬性名稱可以縮寫,不區分大小寫。


計算出的特徵值  (MATLAB計算好的,不用自己計算!)

 

1、 ‘Contrast’ 

一般翻譯爲對比度、反差。描述:返回整個圖像之間的像素與其相鄰像素之間的強度對比度的測量值。取值範圍是【0,(glcm行數-1)^2】,如果圖像是個常量,則對比度爲0。公式爲

\sum_{i,j}\left | i-j \right |^{2} p\left ( i,j \right )

理解公式: i和j分別代表不同的像素,差值代表不同像素的差異大小,取平方爲正數,可以累和,乘以相應的差異出現的概率,即可代表不同像素的差異大小。

2、‘Correlation’

一般翻譯爲互相關。描述:返回像素與其相鄰像素關係的度量值。範圍= [-1 1]。對於一個完全正或負相關的圖像,相關性爲1或-1。對於常量圖像,相關性爲NaN。值的大小反應了局部灰度相關性,值越大,相關性也越大。公式爲

\sum_{i,j} \frac{\left ( i-\mu i \right )\left ( j-\mu j \right )p\left(i,j \right )}{\sigma_i\sigma_j}

Corr=\frac{\sum_{i}\sum_j(ijp(i,j))-\mu_x\mu_y}{\sigma_x\sigma_y}

公式理解:不太好理解

3、‘Energy’

能量 也叫角二階矩 返回GLCM中元素的平方和。範圍= [0 1]。Energy爲1是constant image。 公式爲

\sum_{i,j}{p(i,j)^2}

 理解:是灰度共生矩陣各元素值的平方和,是對圖像紋理的灰度變化穩定程度的度量,反應了圖像灰度分佈均勻程度和紋理粗細度。能量值大表明當前紋理是一種規則變化較爲穩定的紋理。(考慮極限,如果灰度處處相同,則energy爲1,即能量值大表明當前紋理是一種規則變化較爲穩定的紋理。)

4、‘Homogeneity’ 

均質性、逆差分矩、反差分矩Inverse Differential Moment, IDM。返回一個值,它測量GLCM中元素分佈與GLCM對角線的接近程度。範圍= [0 1]。對角GLCM的均勻度爲1。公式爲:

\sum_{i,j}{\frac{p(i,j)}{1+\left |i-j \right |}}

理解:主要度量圖像紋理分佈的均勻程度。均質性小則紋理在局部分佈不均勻,局部變化大,紋理平滑性差,圖像分辨率較高,圖像清晰;均質性大則紋理局部分佈較均勻,變化小,平滑性好,圖像分辨率低,圖像模糊。

stats是一個由屬性區域塊組成結構體。 每個區域塊包含一個1×p陣列,其中p是GLCM中的灰度共生矩陣的數目。 例如,如果GLCM是一個8 x 8 x 3的數組,並且屬性是“能量”,那麼統計數據就是一個包含1×3陣列的能量的結構體。
    注意:能量也稱爲均勻性,能量均勻性和角二階矩。對比度也稱爲方差和慣性。


例子

 glcm可以是邏輯或數字的,它必須是實數,非負的,有限的整數。 stats是一個結構體
 

1、GLCM = [0 1 2 3;1 1 2 3;1 0 2 0;0 0 0 3];

stats = graycoprops(GLCM)

2、I = imread('circuit.tif');

GLCM2 = graycomatrix(I,'Offset',[2 0;0 2]);

stats = graycoprops(GLCM2,{'contrast','homogeneity'})

 

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