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1、2011年1月西安邮电学院学报Jan.2011第16卷第1期JOURNALOFXI.ANUNIVERSITYOFPOSTSANDTELECOMMUNICATIONSVol116No11一种新的纹理特征提取算法闫晶莹,王成儒(燕山大学信息科学与工程学院,河北秦皇岛066004)摘要:为了提高纹理特征提取的效率,提出一种基于傅里叶变换的纹理特征提取算法。该算法先将图像进行傅里叶变换,然后把图像傅里叶域分割为12个扇形区域,提取扇形区域中的纹理特征,并使用Caneberra距离函数计算两幅图像的相似度。与
2、现有算法相比,本算法对纹理特征提取具有较高的效率和准确率。关键词:傅里叶变换;纹理特征;小波变换中图分类号:TP391.41文献标识码:A文章编号:1007-3264(2011)01-0049-04基于内容的图像检索在过去的二十多年来已经理图像。纹理的方向度和粗糙度对纹理分析起着至成为一个日益活跃的研究领域,在这个时期已经研关重要的作用,通过计算傅里叶功率谱密度函数可发出一些实验和商业用的图像检索系统,如基于内以获得图像纹理的主要方向等信息,在频域对图像容的图像检索(Content-basedIma
3、geRetrieval,的描述与纹理的粗糙度有着密切的关系。虽然使用CBIR)系统。在CBIR系统中,图像数据库使用是傅里叶变换算法缺乏空间分布信息,使用带窗口的来自图像底层特征的图像视觉内容包括颜色、纹理、傅里叶变换可以解决这一问题,但是计算量偏大制形状或者几种底层特征组合。约了其应用。本文将介绍一种新的基于傅里叶变换由于纹理特征描述了很多实际的自然图像(云,的描述纹理图像特征提取算法,在后面的介绍中将水,树林,医学图片)和非自然图像(砖块,织布和建会对该算法与其他算法进行比较分析。筑),所以在基
4、于内容的图像检索系统中,纹理特征[1]1小波变换和傅里叶变换提取起着重要的作用。提取纹理特征的算法很多,在早期的纹理分析研究中主要使用的是基于统1.1小波变换算法计或者结构的方法提取纹理特征,如灰度共生矩阵小波变换由于其良好的多尺度分析特性,近年[2]法、直方图法等。近几年,各种变换被用于纹理特来取得了巨大的发展,被广泛应用在图像检索领域征的提取算法,最常使用的是变换包括傅里叶变中。基于小波变换的大量算法在文献中有讲述,这[3,4][5-8][9]换、小波变换和Gabor变换等。人们在研些文献使用的
5、金字塔小波分解,将子带能量的平均究中发现使用Gabor滤波器存在一些缺点,例如需值或者标准方差或者是子带的能量值作为纹理要对滤波器的参数值进行调整、计算比较复杂等。特征。而基于小波变换和傅里叶变换的算法实现简单、速一个子带能量的平均值为N-1度比较快。因此,基于小波变换和傅里叶变换的特12LEnergy=EXk(1)征提取算法在图像检索方面得到研究者的青睐,使Nk=0得傅里叶变换在纹理描述方面得到广泛使用。傅里其中Xk表示像素为k的子带小波系数,N为这个子叶变换适合描述周期函数,比如有着表面相似的纹
6、带中像素数。收稿日期:2010-11-16作者简介:闫晶莹(1985-),女,硕士研究生,研究方向:图像检索,E-mail:yiy2336@163.com;王成儒(1945-),男,教授,研究方向:图像处理、模式识别等。50西安邮电学院学报2011年1月离散标准差估算公式为里叶变换图像。因为具有对称特性,可以只提取一半N-1图像的纹理特征。右半部分图像的傅里叶变换为122REnergy=E(Xk-L)(2)N-1k=0{F(L,T),1[L[n;-n/2[T[n/2-1}2为了提高计算速度有时候用
7、
8、Xk
9、代替Xk。将频域分割为一半环形区域和一半楔形区域,[10]本文采用的是P.W.Huangetal提出的复分别表示为2222合子带向量法,简称CSG。一幅图像的子带梯度向Rr1,r2={(L,T)
10、r1[L+T[r2;量可以用直方图来描述,直方图表示了在不同方向n/2+1[L[n;0[T[n}-1图像像素的全部梯度值。CSG算法通过计算图像WH1,H2={(L,T)
11、H1[tan(T/L)12、单分辨率技术。那么环形区域和楔形区域交集形成的扇形区域1.2傅里叶变换表示为2222傅里叶变换已经广泛的使用在图像处理研究Sr1,r2,H1,H2={(L,T)
13、r1[L+T[r2};-1中,傅里叶变换的优点之一是强调了图像所包含的H1[tan(T/L)
