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《二维emd纹理分析及图像瞬时频率估计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第17卷第10期计算机辅助设计与图形学学报Vol117,No1102005年10月JOURNALOFCOMPUTER2AIDEDDESIGN&COMPUTERGRAPHICSOct1,2005二维EMD的纹理分析及图像瞬时频率估计沈滨崔峰彭思龙(中国科学院自动化研究所国家专用集成电路设计工程研究中心北京100080)(bin1shen@ia1ac1cn)摘要将一维经验模式分解(EMD)方法和Hilbert2Huang变换(HHT)直接应用于二维图像处理中,提出了一种新的二维EMD算法,将提取出图像的多尺度空间
2、频率信息分别用HHT和直接法来估计多分量图像AM2FM形式的瞬时频率1最后用文中算法分别对合成图像和自然图像进行了实验1关键词二维EMD;纹理分析;Hilbert2Huang变换;自适应;AM2FM表示;直接法中图法分类号TP391BidimensionalEMDforTextureAnalysisandEstimationoftheInstantaneousFrequenciesofanImageShenBinCuiFengPengSilong(NationalASICDesignEngineeringCe
3、nter,InstituteofAutomation,ChineseAcademyofSciences,Beijing100080)AbstractAnewalgorithmbasedonbi2dimensionalempiricalmodedecomposition(BEMD)isdevelopedtoextractfeaturesoftextureatmultiple2scalespatialfrequencies1Hilbert2Huangtransform(HHT)anddi2rectmethodar
4、eappliedtoestimatetheinstantaneousfrequenciesofthemulti2componentAM2FMimagere2spectively1Allalgorithmsaredemonstratedintheexperimentwitheithersyntheticornaturalimages1KeywordsBEMD;textureanalysis;Hilbert2Huangtransform(HHT);adaptive;AM2FMrepresenta2tion;dir
5、ectmethod纹理分析方法已经应用于许多领域,如遥感图1引言像分析,文档图像分析,医学图像分析,自动检测等1[4]针对非线性、非平稳性信号的处理,Huang等[1]纹理分析主要有4个研究方向:纹理分割,纹提出了一种自适应的、非监督的、数据驱动的多分辨理分类,纹理合成和根据纹理的三维重建1纹理建分解方法———经验模式分解(EmpiricalModeDe2模主要有以下方法:统计模型,几何模型,随机场模composition,EMD),该方法将信号分解为局部窄带型,分形模型和信号处理模型1纹理图像的信号处的各分
6、量———内蕴模函数(IntrinsicModeFunction,[2]理模型包括许多方法:Gabor滤波器,小波变换,IMF)之和,并对分解后得到的各分量IMF进行[3]AM2FM表示等1图像的AM2FM模型将非平稳Hilbert变换,获得分量的瞬时频率和振幅,即的、多分量的图像在空域2频域上表示为局部窄带的Hilbert谱1EMD方法是一种自适应的信号处理方各分量之和,从各分量中提取出图像的局部信息,瞬法,已用于一维(地震和生物医学)信号处理1Nunes[5]时频率是其中重要的信息1等将一维EMD思想应用于
7、二维图像处理中1收稿日期:2004-07-05;修回日期:2005-01-13基金项目:国家自然科学基金(60272042,10171007)2346计算机辅助设计与图形学学报2005年美国NASA宇航中心将这种形式的Hilbert变换称抽取,提取出图像的二维IMF1为Hilbert2Huang变换(Hilbert2HuangTransform,我们针对二维图像提出了一种新的二维EMDHHT)1方法———BEMD,将图像的每一行和每一列看成是由于EMD方法具有很好的局部性和自适应性,一维信号,用一维EMD方法
8、分别对它们进行分解,我们将其应用于纹理的多尺度分解1本文将一维从而提取出图像的水平和垂直方向的纹理结构1因EMD方法和HHT直接应用于对纹理图像的处理,提此本文的BEMD方法尤其适用于纹理结构主要是出了一种新的分析方法———BEMD(Bidimensional水平和垂直方向的纹理图像1EMD),并提出了两种估计图像的瞬时频率的方法1二维筛分算法步骤如下:Step11初始化1residue=I,I为图
