矩特征提取,LBP提取,HOG特征提取
时间: 2024-05-20 10:14:53 浏览: 113
矩特征提取是指通过对图像像素的像素矩计算,得到一组描述图像形态与几何特征的特征向量。这些特征可以用于图像分类、目标识别和跟踪等应用。
LBP(Local Binary Pattern)是一种用于描述图像纹理特征的算法,它基于局部像素的灰度值与周围像素的关系来构造特征向量。LBP算法可以用于人脸识别、纹理分类等应用。
HOG(Histogram of Oriented Gradients)特征提取算法是一种用于描述图像形状和纹理特征的算法。它通过计算图像中每个像素点周围的梯度方向直方图来提取特征。HOG算法可以用于目标检测、行人识别等应用。
相关问题
python实现提取图像矩特征、HOG特征、LBP特征
1. 提取图像矩特征
图像矩(Image Moment)是图像处理中一种基本的形状描述方法,它可以用来描述图像的几何特征和灰度特征。图像矩特征包括中心矩、标准化中心矩、Hu矩等。
下面是使用OpenCV库提取图像矩特征的代码示例:
```python
import cv2
# 读取图像
img = cv2.imread('test.jpg')
# 转换为灰度图像
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 计算图像矩
m = cv2.moments(gray)
# 计算中心矩
cx = int(m['m10'] / m['m00'])
cy = int(m['m01'] / m['m00'])
# 计算标准化中心矩
nu20 = m['mu20'] / m['m00']
nu02 = m['mu02'] / m['m00']
nu11 = m['mu11'] / m['m00']
# 计算Hu矩
hu = cv2.HuMoments(m)
```
2. 提取HOG特征
HOG(Histogram of Oriented Gradients)特征是一种用于图像识别和检测的特征描述子,它可以通过计算图像中每个像素点的梯度方向和大小,进而得到图像的特征向量。
下面是使用OpenCV库提取HOG特征的代码示例:
```python
import cv2
# 读取图像
img = cv2.imread('test.jpg')
# 转换为灰度图像
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 计算HOG特征
winSize = (64, 64)
blockSize = (16, 16)
blockStride = (8, 8)
cellSize = (8, 8)
nbins = 9
hog = cv2.HOGDescriptor(winSize, blockSize, blockStride, cellSize, nbins)
feat = hog.compute(gray)
```
3. 提取LBP特征
LBP(Local Binary Pattern)特征是一种用于图像分类和识别的局部纹理特征描述子,它可以通过对图像中每个像素点的局部区域进行二值化处理,得到一个二进制序列,并将该序列转换为十进制数作为该像素点的LBP特征值。
下面是使用OpenCV库提取LBP特征的代码示例:
```python
import cv2
# 读取图像
img = cv2.imread('test.jpg')
# 转换为灰度图像
gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
# 计算LBP特征
radius = 1
n_points = 8 * radius
lbp = cv2.ORB_create(n_features=1000, scaleFactor=1.2, nlevels=8, edgeThreshold=15, firstLevel=0, WTA_K=2, patchSize=31, fastThreshold=20)
feat = lbp.detectAndCompute(gray, None)
```
以上是三种常用的图像特征提取方法的Python实现,可以根据需要选择并应用。
图像特征提取是后续分类、预测等任务的基础,请使用第三方工具包中的特征提取函数,分别提取图像的LBP特征、HOG特征,并可视化输出原始图像和提取的特征图像。
图像特征提取是计算机视觉领域的重要步骤,它有助于机器理解图片内容并用于后续的分析。使用Python中的第三方库,如`scikit-image`和`OpenCV`,我们可以方便地完成这一过程。
首先,让我们导入所需的库:
```python
import cv2
from skimage.feature import local_binary_pattern as lbp
from skimage.feature import hog
import matplotlib.pyplot as plt
```
1. **Local Binary Patterns (LBP)特征提取**:
LBP是一种简单而有效的纹理描述符,计算每个像素周围的灰度值并生成二进制码。我们可以通过以下代码提取LBP特征:
```python
def extract_lbp(image_path):
img = cv2.imread(image_path, 0)
lbp_descriptor = lbp(img, method='uniform', radius=3, n_points=8)
return lbp_descriptor
# 加载一张图片
image = cv2.imread('your_image.jpg')
lbp_features = extract_lbp(image)
# 可视化LBP特征图
plt.figure(figsize=(10,5))
plt.subplot(1, 2, 1), plt.imshow(img, cmap='gray')
plt.title('Original Image'), plt.xticks([]), plt.yticks([])
plt.subplot(1, 2, 2), plt.hist(lbp_features.ravel(), bins=256, range=(0, 256), rwidth=0.8)
plt.title('LBP Histogram')
plt.show()
```
2. **Histogram of Oriented Gradients (HOG)特征提取**:
HOG则是通过统计局部梯度的方向分布来量化图像的纹理特性。以下是HOG特征提取的代码:
```python
def extract_hog(image_path, orientations=9, pixels_per_cell=(8, 8), cells_per_block=(3, 3)):
img = cv2.imread(image_path, cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
hog_descriptor = hog(img, orientations=orientations, pixels_per_cell=pixels_per_cell,
cells_per_block=cells_per_block, block_norm='L2-Hys')
return hog_descriptor
hog_features = extract_hog('your_image.jpg')
# HOG特征可视化通常不直接显示,因为它是一个高维向量,通常会使用直方图或其他方法展示其累计分布。
```
注意替换 `'your_image.jpg'` 为你要处理的实际图像路径。最后的两部分代码展示了如何绘制LBP特征直方图以及HOG特征的累积分布,实际可视化可能会有所不同。
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