基于MATLAB彩色图像的特征提取与研究

本科生毕业论文(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，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2AbstractFeatureextractionisaconceptincomputervisionandimageprocessing.Itreferstousethecomputertoextractimageinformation,todeterminewhethereachimagepointbelongstoanimagecharacteristic.Featureextractionistheresultofthepointsontheimageisdividedintodifferentsubsetsofthesesubsetsareoftenbelongtotheisolatedpoints,continuouscurveorcontinuousarea.Inthecaseofordinarycolorimages,thispaperintroducestheprincipleofthecolorimagefeatureextraction.Thespecificprocessisdividedintooriginalimagepreprocessing,imageanalysis,imagefeatureextraction,andthenusedMATLABtorealizetheprocessofconcrete,finallygettheneedtocolorfeaturesandtexturefeatures,outline,etc.Togeneralcolorimagesthroughtheimagepreprocessingandimageanalysis,canextracttheimagefeature,suchascolor,shape,texturefeature,forimageretrieval,andcolorimageprocessingtechnologyhasalotofhelp.TestresultsshowthatthistopicmakefulluseofMATLABinthelibrary,makewholestudyissimple.Thisarticleanalysestheapplicationeffecttotheclassicsimagesegmentationmethodliketheedgeexamination,territoryvaluedivisiontechnology,andtheregiongrowthandsoon.ForcomparingtheRobertsoperator,Prewittoperator,Cannyoperatoringradientalgorithm,thewayandthestandardoftheimagesegmentation,wecanfindoutthethreestandardofCannyedgeoperatortheedgedetectionresultofreachingmostsatisfy.Andthekeypointofthresholdsegmentationlieinfixingthethresholdvalue,itisgoodtohaveonlythresholdvaluetodetermineitthencanbeeffectivetodivideobjectandbackground,butthiskindofmethodisgoodtothosegrayscales,thebigdifferenceimageeffectbetweenthebackgroundandobject.Thebasicideaofareaistoformthenewregionfromsimilarnature.Andalso,thispaperanalysestheresearchdirectionofimagesegmentationtechnologyatthesametime.Keywords:Coloredimage;Featureextraction;Imageprocessing;Imagesegmentationoperator;基于MATLAB的彩色图像特征提取的研究3目录摘要....................................................................1Abstract.................................................................2第一章绪论............................................................51.1课题背景及意义.....................................................51.2分割算法与提取技术综述..............................................51.3图像分割发展和现状.................................................61.4程序简介............................................................61.5本文的主要工作.....................................................8第二章方案论证选择.....................................................102.1图像分割的概念....................................................102.2图像分割算法分类...................................................112.3方案一边缘检测方法................................................122.4方案二阈值分割法..................................................172.5方案三区域分割...................................................22第三章方案设计.........................................................243.1图像的预处理......................................................243.1.1图像的直方图修正..............................................243.1.2图像的平滑与锐化..............................................253.2图像类型转换.......................................................263.3图像的分析.........................................................273.3.1像素值统计.....................................................273.3.2区域属性......................................................273.4基于阈值的图像分割技术.............................................273.4.1阈值分割原理..................................................273.4.2图像分割方法..................................................283.4.3图像二值化....................................................283.4.4双峰法........................................................283.4.5最大方差自动取闭法............................................29基于MATLAB的彩色图像特征提取的研究4第四章软件设计与仿真..................................................3224.1图像分割预处理...................................................3224.2图像平滑处理.......................................................374.3图像的阈值分割及特征提取...........................................394.4小结...............................................................32参考文献................................................................42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