一类新图像纹理特征构建及其应用研究

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1、一类新图像纹理特征构建及其应用研究ConstructionandApplicationofaNewClassofImageTextureFeature学科专业：控制工程研究生：张媛指导教师：王萍教授天津大学电气与自动化工程学院二零一三年十二月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年

2、月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着计算机技术的发展，数字多媒体技术以及智能信息处理技术的广泛应用，图像处理越来越受到人们的重视，而图像分类识别是图像处理的一个重要研究内容。对图像进行分类识别的重要前提是需要对图像特征进行准确提取，由于图像种类

3、的繁多，不同类型的图像特征也不同，其中纹理特征能够表现出图像的本质。纹理是图像识别的一个重要视觉特征，纹理特征包含了物体表面结构组织排列的重要信息。纹理分析技术一直是计算机视觉、图像处理、图像检索等的活跃研究领域，用恰当的纹理特征来描述图像或图像中所特别关注的对象，是图像识别乃至图像理解以及展开基于内容的图像检索的重要基础。本文主要从如何构建特征及其应用做了如下工作：1.通过对灰度共生矩阵元素内涵的分析，得知以不变或渐变为主的图像会使其灰度共生矩阵的主、次对角线“元素和”取得大值；跃级跳变现象占优的图像，其灰度共生矩阵中远离主、次对角线的“元素和”取得大值，所以本文构建了跳

4、变性及缓变特征，能在一定程度上反映两类图像的跳变差异。2.特征的应用，在气象方面，超折射回波会严重干扰对天气雷达图像中强对流回波的识别，本文从分析超折射回波及强对流回波在雷达反射率图中的分布特点入手，生成各区域的灰度共生矩阵，将灰度共生矩阵中的元素划分成两个子集，分别用以构建出两个新的特征，即平缓度/跳变性，它们在超折射回波和强对流回波样本之间呈现出显著性差异，配合使用径向速度特征，站在尽量不损失强对流的角度形成能够克服特征缺值的分类决策树。另外，在滤除超折射回波之后，对于强对流中的冰雹和短时强降雨回波，反射率强度整体上均表现出缓变性，但是冰雹的反射率强度值更为紧凑。3.本

5、文通过使用主因子分析将冰雹的六个特征变量降维，并配合使用支持向量机，对大冰雹和小冰雹起到了初步分类识别的作用。4.本文构建的跳变性特征还能够反映基于景物图像的雾气的浓度，为定量估计雾天能见度奠定了基础。以上算法的编程均已实现，并且工作实效高，在大量测试样本中表现出较强的稳定性。关键词：灰度共生矩阵跳变特征缓变特征杂波滤除主因子分析AbstractWiththedevelopmentofcomputertechnologyandthewideapplicationofdigitalmultimediatechnologyandintelligentinformationpro

6、cessingtechnology,imageprocessingattractsmorepeople’sattentionandimageclassificationisanimportantcontentofimageprocessing.Importantprerequisiteofimageclassificationistoaccuratelyextracttheimagefeature.Thetexturefeaturescanexhibitthenatureoftheimage.Textureisanimportantvisualfeaturesofimage

7、recognition.Texturefeaturecontainsimportantinformationarrangedinthesurfacestructureoftheorganization.Textureanalysistechnologyhasbeenactiveresearchareaincomputervision,imageprocessingandimageretrieval.Theappropriateimagetexturefeaturestodescribeanobjectorimage