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1、光电子激光第21卷第3期2010年3月JournalofOptoelectronicsLaserVol.21No.3Mar.2010*一种新的多尺度旋转不变性纹理特征提取方法**孙慧贤,张玉华,罗飞路(国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙410073)摘要:提出一种基于局部Walsh谱(LWS)的多尺度旋转不变性纹理特征提取方法。首先通过比较每个像素点与邻近点的灰度值生成局部二值序列,然后计算局部二值序列的离散Walsh-Hadamard变换(DWT)的功率谱,
2、最后采用功率谱的各谱点值构成特征直方图描述纹理特征。通过选择不同半径和采样点的局部二值序列可以得到不同尺度下的纹理特征,利用DWT功率谱的循环移位不变性可实现纹理特征的旋转不变性。纹理分类实验结果表明:与灰度共生矩阵(GLCM)、Gabor滤波器组等纹理特征相比,LWS在纹理鉴别能力和计算时间上具有较明显优势;与局部二值模式(LBP)相比,LWS在纹理分类准确率和旋转不变性方面均优于LBD。关键词:纹理分析;局部Walsh谱(LWS);旋转不变性中图分类号:TP391.4文献标识码:A文章编号:1
3、005-0086(2010)03-0448-04Anewmultiresolutionandrotationinvarianttexturedescriptors**SUNHu-ixian,ZHANGYu-hua,LUOFe-ilu(CollegeofMechatronicsEngineeringandAutomation,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Abstract:Thesequencycharacteristi
4、csoflocalbinarysequenceisusedtodescribethegrayvariationofimageneighbourhoods,andanewmultiresolutionandrotationinvarianttexturedescriptorisproposedbasedonthelocalWalshspectrum(LWS).ThecharacteristichistogramcomposedofLWSisusedtode-scribethetexturefeature.T
5、hespectraofDWTontwotextureclassificationexperimentsareimplemen-tedbasedonBrodatzandOutextexturedatabaserespectively.ComparingwithGrayLevelCo-occurrenceMatrix(GLCM)andGaborFilterBanks,LWShasthebesttexturediscriminationperformanceandtheleastcomputationalcom
6、plexity.ComparingwithLocalBinaryPattern(LBP),inthecircumstancesofsamelocalneighbourhoods,thetexturediscriminationperformancesofLWSarebetterthanthatofLBP.Keywords:textureanalysis;localwalshspectrum(LWS);rotationinvariant[7][8][9]能力,近年来在纹理分类、图像检索和人脸图像分析等1引
7、言领域得到广泛应用。但是也有研究表明,LBP算子不能有效和[10]完整地描述纹理特征。纹理是表征图像的一个重要特征,是众多图像分析和机器本文提出一种基于局部Walsh谱(LWS)的多尺度旋转不[1]视觉应用的基础。常用的纹理分析方法有灰度共生矩阵变性纹理特征提取方法。对局部邻域二值序列进行离散(GLCM,graylevelcooccurencematrix)、马尔科夫随机场模[2][3][4]Walsh-Hadamard变换(DWT),采用DWT的功率谱进行纹理型、Gabor滤波器组和小波变换等
8、。但是,目前多数纹理特征描述。DWT的功率谱不随序列的循环移位而改变,图像提取算法的计算复杂度都很高,严重影响了纹理特征在实际图旋转不会改变邻域内二值序列的相邻顺序,只会引起序列的循像处理中的应用。环移位,因此LWS具有旋转不变性。采用不同的邻域半径和纹理谱(TS,texturespectrum)直方图是对局部纹理结构的[5]采样点可以获得不同尺度的纹理描述特征。一种统计方法。最早,He等提出了一种TS方法进行纹理分8析,
