基于Gabor小波滤波器的遥感图像多频道纹理分析

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第29卷第2O期计算机工程2003年11月，．29怕2口ComputerEngineeringNovember2003·多薅}体技术及应用·文章编号：Iooo_-3428(2oo3)2o—0I27__03文I际识码：A中田分类号：TP75基于Gabor小波滤波器的遥感图像多频道纹理分析李龙燕，胡福乔(上海交通大学图像处理与模式识另0研究所，上海200030)摘要：提出了一种基于GaborpJ',波滤波器的遥感图像多频道纹理分析算法，大量实验证明本算法方便有效地解决了由于遥感图像目标与背景对

2、比度差、图像边缘模糊、噪声较大而给图像处理带来的困难。关■词：遥感图像；GaborpJ、波滤波器；多频道纹理分析Remote—sensingImageMUltichannelTexturalAnalvsisBased0n2．DGaborFiltersLILongyan，HUFuqiao(1nstituteofImageProcessingandPatternRecognition．ShanghaiJiaotongUniversity，Shanghai200030)lAbstractlInthispaper．atexture—basedr

3、emote—sensingimagesegmentationapproachispursued．wherethefeaturesarecomputedovermultiplespatialorientationsandfrequenciesbasedon2-DGaborfilterswiththetheo~ofmultichanneldecomposition．Themethodisappliedtoanumberofremote-sentingimages．Experimentalresultsareprovidedtoillustr

4、atethefeasibilityandefficacyofthissegmentationmethod．

5、Keywords]Remote—sensingimage；Gaborfilters；Multichanneltexturalanalyzingmethod纹理是图像的基本特征，是进行图像分析和图像理解的下，经过进一步非线性化函数()(’y)处理，获得特征影像一个极其重要的信息源。与其他图像特征相比，纹理反映了F(x，Y)，符号@代表卷积运算。图像灰度模式的空间分布，包含了图像的表面信息及其与周围环境的关系，更好地兼顾了图像的宏观结

6、构和微观结构，因而在遥感图像分析中日益受到人们的关注。Gabor滤波器有着优良的滤波性能以及与生物视觉系统相近的特点，所以近年来利用Gabor滤波器进行纹理分析是一个较为活跃的研究领域，发展出了基于纹理检测器的多频道分解和小波分解理论。遥感图像数据一般通过对地表摄影或扫描获得，信息量非常丰富，同时不可避免地存在目标与背景对比度差、图像边缘模糊、噪声较大等缺点。本文就是针对遥感图像的这些特点，应用多频道纹理分析理论基于Gabor滤波器进行图像分割。l多频道纹理分析理论描述人类视觉系统早期阶段信息处理机制的多通道理论认为：人类视觉系统通过一

7、系列带通滤波器将视网膜影像分解为一系列滤波影像，每一滤波影像响应一个窄的频率和方向范围，而这些滤波器在方向尺度上具有几乎相同的带宽，并具有空间方向选择性，一个简单细胞的行为相似于具有空间方向调制的带通滤波器。基于这一多通道理论，多通道滤波方法在影像分析和计算机视觉方面的应用受到人们的关注，通过将影像分解为处于不同频率范围的子带影像，可以提供一个结合人类视觉系统多通道特性的良好途径，易于推广到多分辨率纹理分析，同时能够通过对滤波后的各影像的匝卜简单统计作为纹理特征实现对纹理的描述。田2多囊嘣礴1分析中单一IIItlIH田图l和图2给出了多

8、频道纹理分析流程图，这一分析是在2Gabor多通道滤波器假设纹理信息包含在所有滤波后的能量响应中发展起来的。由于纹理普遍具有准周期性的统计特征，近年来Gabor滤它基于纹理检测器对纹理影像的分解理论，将纹理影像分解波器、Wigner分布以及小波(Wavelet)空频分析方法等基于多为处于不同频率范围和方向的子带影像，为纹理分析提供了一个结合人类视觉多频道特性的框架。作者筒介：李龙燕(1978一)，女，硕士生，主研方向为图像处理与图2中，纹理影像I(x，y)经过频道i，方向0的纹理检测模式识别；胡福乔，副教授器G()(’y)分解为能量响应

9、S(x,y)，在加权窗ai()(’y)的作用收稿日期：2002一ll一07E-mail：cyclone—Ily@sjtu．edu．cn一127—维普资讯http://www.cqvip.com通道多分辨率分