高光谱遥感图像特征提取与分类

遥感图像空间域特征提取与增强实习报告

实习内容：灰度共生矩阵纹理描述在不同类型遥感图像中有效性分析。

实习目的：利用ENVI4.5软件，学会并掌握遥感图像空间域特征提取技术，有效增强突出

特征，计算测试图像的纹理，并尝试利用EXCEL电子表格对纹理表达的有效性进行分析。其次，进一步熟悉熟知ENVI软件的操作技巧。

实习步骤：1 检查数据

数据列表：

1）landsat 5咸阳地区图像：xianyang20060724_strech xianyang20060724_strech.hdr 2）快鸟图像 北京某小区高分辨图像bj_qk.tiff 3）新西兰区域图像

2 查看图像，并选取代表的纹理测试区域

1） 在咸阳区域的图像中选取城区和耕地两类不同的纹理区域 2） 在快鸟图像中选取建筑和非建筑水泥地面两类不同的纹理区域 3） 新西兰Rakaia River区域选取两类不同纹理的林地区域

3 计算测试图像的纹理

在ENVI软件中计算图像区域的纹理，纹理统计方法为软件中的8种纹理。

1） 逐个计算选取图像的纹理并统计图像的均值：要求定义方向和纹理计算的间隔d

方向分别为0 45 90 135 间隔分别为 针对TM图像：2（7） 3（9）

遥感图像空间域特征提取与增强实习报告

实习内容：灰度共生矩阵纹理描述在不同类型遥感图像中有效性分析。

实习目的：利用ENVI4.5软件，学会并掌握遥感图像空间域特征提取技术，有效增强突出

特征，计算测试图像的纹理，并尝试利用EXCEL电子表格对纹理表达的有效性进行分析。其次，进一步熟悉熟知ENVI软件的操作技巧。

实习步骤：1 检查数据

数据列表：

1）landsat 5咸阳地区图像：xianyang20060724_strech xianyang20060724_strech.hdr 2）快鸟图像 北京某小区高分辨图像bj_qk.tiff 3）新西兰区域图像

2 查看图像，并选取代表的纹理测试区域

1） 在咸阳区域的图像中选取城区和耕地两类不同的纹理区域 2） 在快鸟图像中选取建筑和非建筑水泥地面两类不同的纹理区域 3） 新西兰Rakaia River区域选取两类不同纹理的林地区域

3 计算测试图像的纹理

在ENVI软件中计算图像区域的纹理，纹理统计方法为软件中的8种纹理。

1） 逐个计算选取图像的纹理并统计图像的均值：要求定义方向和纹理计算的间隔d

方向分别为0 45 90 135 间隔分别为 针对TM图像：2（7） 3（9）

%直接帧间差分，计算阈值并进行二值化处理（效果不好）

clc;

clear;

Im1 = double(imread('')); %读取背景图片

Im2 = double(imread(''); %读取当前图片

[X Y Z] = size(Im2); %当前图片的各维度值

DIma = zeros(X,Y);

for i = 1:X

for j = 1:Y

DIma(i,j) =Im1(i,j) - Im2(i,j); %计算过帧间差分值

end

end

figure,imshow(uint8(DIma)) %显示差分图像

title('DIma')

med = median(DIma); %计算二值化阈值：差值图像中值

mad = abs(mean(DIma) - med); %中值绝对差

T = mean(med + 3**mad) %初始阈值

Th =5*T; %调整阈值

BW = DIma <= Th; %根据阈值对图像进行二值化处理

figure,imshow(BW)

%se = strel('disk',2); %膨胀处理

%BW = im

高光谱遥感图像目标探铡与分类技术研究

１．２研究现状

１．２．１成象光谱技术的发展概况

高光谱分辨率遥感（ＨｙｐｅｒｓｐｅｅｔｒａｌＲｅｍｏｔｅＳｅｎｓｉｎｇ）是指利用很多很窄的电磁波波段从感兴趣的物体获取有关数据。高光谱遥感具有１０。２＾的光谱分辨率，它是在电磁波谱的紫外、可见光、近红外和中红外区域，获取许多非常窄且光谱连续的图象数据的技术［Ｌｉｌｌｅｓａｎｄ＆Ｋｉｅｆｅｒ，１９９４］，所以高光谱遥感技术通常又被称为成像光谱技术。由于成像光谱仪能够得到上百通道、连续波段的图像，从而可以从每个图像像元中提取一条完整的光谱曲线［Ｇｏｅｔｚｅｔａｌ．，１９８１，１９８５１（如图１．１）

图１．１高光谱图象的概念（从每个象元均可提取一条连续的光谱曲线）高光谱遥感的出现是遥感界的一场革命。它使本来在宽波段遥感中不可探测的物质，在高光谱遥感中能被探测，研究表明许多地表物质的吸收特征在吸收峰深度一般处的宽度为２０，－４０ｎｍ［Ｈｕｎｔ，１９８０】。而成象光谱系统获得的连续波段宽度一般都在１０ｒｉｍ以内，因此这种数据能以足够的光谱分辨率区分出那些具有诊断性光谱特征的地表物质，这也是高光谱技术用于探测甚至识别地物的物质基础。由于高光谱遥感将确定物质或地物性质的光谱与

OpenCV特征提取与图像检索实现（附代码）

“拍立淘”“一键识花”“街景匹配”……不知道大家在使用这些神奇的功能的时候，有没有好奇过它们背后的技术原理？其实这些技术都离不开最基本的图像检索技术。本篇文章我们就将对这一技术的原理进行介绍，并通过一个简单的Python脚本来实现一个最基本的图像检索demo。 ▌图像特征

首先我们需要明白图像特征是什么以及它的使用方法。 图像特征是一种简单的图像模式，基于这种模式我们可以描述我们在图像上所看到的内容。 例如，在一张跟猫有关的图片中，猫咪的眼睛就可以作为这幅图像的特征。特征在（包括但不限于）计算机视觉中的主要作用是将视觉信息转换为向量空间表示。这种向量空间表示让我们可以利用数学运算对其进行处理，例如通过计算寻找相似向量（这可以用来寻找相似图像或图像中的相似目标）。 ▌如何从图像中获取特征？

从图像中获取特征的方法有两种，第一种是通过提取图像描述符实现（白盒算法）；第二种通过基于神经网络的方法实现（黑盒算法）。本文主要介绍第一种方法。

特征提取的算法有很多，最常用的有：SURF、ORB、SIFT、BRIEF等。这些算法大多是基于图像梯度的。为了简化安装

需求，本教程使用的是KAZE描述符，因为

OpenCV特征提取与图像检索实现（附代码）

“拍立淘”“一键识花”“街景匹配”……不知道大家在使用这些神奇的功能的时候，有没有好奇过它们背后的技术原理？其实这些技术都离不开最基本的图像检索技术。本篇文章我们就将对这一技术的原理进行介绍，并通过一个简单的Python脚本来实现一个最基本的图像检索demo。 ▌图像特征

首先我们需要明白图像特征是什么以及它的使用方法。 图像特征是一种简单的图像模式，基于这种模式我们可以描述我们在图像上所看到的内容。 例如，在一张跟猫有关的图片中，猫咪的眼睛就可以作为这幅图像的特征。特征在（包括但不限于）计算机视觉中的主要作用是将视觉信息转换为向量空间表示。这种向量空间表示让我们可以利用数学运算对其进行处理，例如通过计算寻找相似向量（这可以用来寻找相似图像或图像中的相似目标）。 ▌如何从图像中获取特征？

从图像中获取特征的方法有两种，第一种是通过提取图像描述符实现（白盒算法）；第二种通过基于神经网络的方法实现（黑盒算法）。本文主要介绍第一种方法。

特征提取的算法有很多，最常用的有：SURF、ORB、SIFT、BRIEF等。这些算法大多是基于图像梯度的。为了简化安装

需求，本教程使用的是KAZE描述符，因为

为了提高图像检索中纹理特征提取的效率,提出小波变换并进行高斯归一化的综合方法 ,实现了纹理特征的提取 ,并和其他方法做 了对比 实验 实验证明,该方法可以提高效率6个百分点 ,有很强 的实用性。

第

卷

第月

期

哈尔滨理工大学学报,

年

图像检索中纹理特征提取的研究葛晓著,

, '

张宏喜

, '

李兰英仇以只

'

哈尔滨理工大学计算机与控制学院黑龙江哈尔滨黑龙江哈尔滨

绷

哈尔滨汽轮机厂实业开发总公司

一

,

摘

要为了提高图像检索中纹理特征提取的效率提出了,,,

,

小波变换并进行高斯归一化,

的综合方法实现了纹理特征的提取并和其他方法做了对比实验实验证明该方法可以提高效率

个百分点有很强的实用性

关键词纹理特征中图分类号

小波变换

归一化

文献标识码

文章编号

一

一

一

尸一,

,

,

万,

一,

,

,

五了五,

一

,

一

,

,

,

,

,

纹理是由纹理基元按某种确定的规律或统计规

以灰度级的空间相关矩阵为基础的共生矩阵法显然

律排列而形成的局部结构化特征由象素组成的具有一定形状和大小的集合如条状丝状圆斑块状,,,,

优于前者而灰度一梯度共生矩阵法把图像的梯度信息加进灰度共生矩阵在应用中会更加有效但共生矩阵法计算量大缺少与人视觉的相似性结构,,

等称为纹理基元纹理特征的提取指的是通过一定的图像处理技术检测出纹理基元建立模型从而获

图像特征提取三大法宝

（一）HOG特征

1、HOG特征：

方向梯度直方图（Histogram of Oriented Gradient, HOG）特征是一种在计算机视觉和图像处理中用来进行物体检测的特征描述子。它通过计算和统计图像局部区域的梯度方向直方图来构成特征。Hog特征结合SVM分类器已经被广泛应用于图像识别中，尤其在行人检测中获得了极大的成功。需要提醒的是，HOG+SVM进行行人检测的方法是法国研究人员Dalal在2005的CVPR上提出的，而如今虽然有很多行人检测算法不断提出，但基本都是以HOG+SVM的思路为主。 （1）主要思想：

在一副图像中，局部目标的表象和形状（appearance and shape）能够被梯度或边缘的方向密度分布很好地描述。（本质：梯度的统计信息，而梯度主要存在于边缘的地方）。 （2）具体的实现方法是：

首先将图像分成小的连通区域，我们把它叫细胞单元。然后采集细胞单元中各像素点的梯度的或边缘的方向直方图。最后把这些直方图组合起来就可以构成特征描述器。 （3）提高性能：

把这些局部直方图在图像的更大的范围内（我们把它叫区间或block）进行对比度归一化（contrast-normalized），所采用的方法

单位代码 学 号 分 类 号 密 级

毕业设计(论文)

基于Matlab的指纹图像特征提取

院（系）名称 专业名称 学生姓名 指导教师

2012年 5 月 15 日

基于Matlab的指纹图像特征提取

摘 要

随着社会的发展，传统的基于信物或口令的安全系统显得越来越脆弱，不能适应现代安全系统的需要，因而人们需要研究更加安全可靠，防伪性能更好的安全系统。指纹识别技术就是在这种背景下产生的，它借助人体的生理特征来提高身份识别的可靠性，目前已经成为国内外研究的热点。

指纹识别大体分为三个步骤：预处理、特征提取和特征匹配。本文集中于研究特征提取部分，并针对特征提取中的一些关键算法和实现进行了研究和优化，其主要内容如下：在特征提取方面，本论文采用了一种8邻域编码纹线跟踪算法，标注出端点和分叉点来进行特征提取；在剔除伪特征点时，先进行去边缘处理，再根据不同类型伪特征点的特征，采用相应剔除算法。实验表明，以上算法具有较小的运算量和较高的准确性。上述算法在本文中均用Matlab实现，取得

单位代码 学 号 分 类 号 密 级

毕业设计(论文)

基于Matlab的指纹图像特征提取

院（系）名称 专业名称 学生姓名 指导教师

2012年 5 月 15 日

基于Matlab的指纹图像特征提取

摘 要

随着社会的发展，传统的基于信物或口令的安全系统显得越来越脆弱，不能适应现代安全系统的需要，因而人们需要研究更加安全可靠，防伪性能更好的安全系统。指纹识别技术就是在这种背景下产生的，它借助人体的生理特征来提高身份识别的可靠性，目前已经成为国内外研究的热点。

指纹识别大体分为三个步骤：预处理、特征提取和特征匹配。本文集中于研究特征提取部分，并针对特征提取中的一些关键算法和实现进行了研究和优化，其主要内容如下：在特征提取方面，本论文采用了一种8邻域编码纹线跟踪算法，标注出端点和分叉点来进行特征提取；在剔除伪特征点时，先进行去边缘处理，再根据不同类型伪特征点的特征，采用相应剔除算法。实验表明，以上算法具有较小的运算量和较高的准确性。上述算法在本文中均用Matlab实现，取得