纹理谱描述符及其在图像检索中的应用

为了提高纹理谱描述符的性能并降低其特征维数,在中心对称局部二值模式纹理谱描述符的基础上,提出一种融合局部区域中心像素以及灰度均值的改进纹理描述模式.首先根据图像局部区域内中心像素与其邻域像素间的灰度变化关系,定义了新的局部纹理模式;然后通过比较局部区域内灰度均值与图像全局灰度均值的大小,对局部纹理模式进行了增强处理.采用不同纹理图像库及不同的性能评价准则进行实验的结果表明,文中方法在基于内容图像检索中取得了较好的效果.     

基于局部方向纹理谱描述符的图像检索

提出了一种改进的局部方向纹理谱描述符。根据图像局部邻域中心像素及与其相对像素间的灰度关系及灰度差异关系来定义局部区域纹理方向,在此基础上结合中心对称局部二值模式的定义给出了新的局部方向纹理谱的定义。新描述符在不增加特征维数的基础上,更好地融入了局部纹理信息。采用不同图像库及不同评价准则进行图像检索对比实验,结果表明,该方法取得了较好的检索效果。     

基于增强方向局部二值模式的纹理分类

针对方向局部二值模式特征维数高且易受噪声影响的问题,提出了增强方法。首先,在方向局部二值模式的基础上,通过将局部邻域划分为多个8-正交邻域的策略,来降低方向局部二值模式的特征维数;其次,在方向局部模式中引入局部三值模式的思想,以减少噪声的影响。采用CURet、UIUC及Outex三个纹理图像库进行试验,结果证明了本文方法以较低的特征维数取得了更好的分类性能。     

基于方向导数纹理描述子的纹理图像聚类

在深入分析CS—LBP、ICS—LBP、FCS—LBP、ECS—LBP的基础上,提出了一种4维的快速纹理描述子。该描述子计算4个方向的方向导数,在维数由CS—LBP、ICS—LBP、FCS—LBP的16维降到了4维的同时,较CS—LBP、ICS—LBP、FCS—LBP、ECS—LBP具有更好的区分能力,对纹理图像的聚类准确度更高,描述子计算时间平均在CS—LBP、ICS—LBP、FCS—LBP、ECS—LBP的以内。     

具有旋转鲁棒性的纹理谱描述子

为克服传统CS-LBP(Center-Symmetric Local Binary Patterns)描述子旋转鲁棒性较差的问题,从人眼视觉角度考虑,提出一种新的CS-LBP纹理谱描述子。将纹理模式的旋转变化与字符串的移位操作相结合,基于纹理模式等价类的思想,设计了更有效的方法提升新描述子的抗旋转能力。实验结果表明,新描述子及方法具有更强的旋转鲁棒性,使旋转纹理图像的聚类准确率提高了9%～38%。     

局部方向三值模式纹理描述子

为解决LDP算子运算速度较慢、对于有些模式无法精确区分等问题,提出局部方向三值模式纹理描述子。采用自适应阈值,对像素8个方向边缘响应进行三值编码,提取并统计正边缘模式和负边缘模式,联合起来构成局部方向三值模式,作为最终特征来描述图像。在Brodatz数据集和CUReT数据集上将该模式与传统的LBP、LDP、FLDP、LTP算法进行对比实验,对比结果表明,与LDP算法相比,该模式在上述两个数据集上的分类准确率分别提高了5．42％和8．43％,运算速度提高了8倍以上;与LBP、FLDP、FTP相比,该模式也有明显优势。     

基于梯度和局部多值模式的图像纹理特征提取

为了进一步增强局部二值模式的纹理特征表达能力,提出了一种将图像梯度同局部多值模式相结合的纹理特征提取方法.该方法首先计算出图像的梯度幅度和梯度方向,并根据量化的梯度方向对幅度图进行分解,之后利用得到的幅度图对其进行局部多值模式特征的提取,得到一种新的纹理特征,最后将得到的特征进行图像检索实验.实验结果表明,在纹理丰富的检索库上,该方法所提取的纹理特征更加具有通用性,相对传统局部二值模式图像检索方法具有更好的稳健性和更好的检索效果.     

基于增强纹理谱描述符的图像检索①

提出了一种从图像低频信息提取纹理特征的方法。首先根据图像局部区域灰度均值与全局灰度均值间的关系,获取反映图像低频信息的二值图像;然后基于该二值图像,采用类似灰度共生矩阵的方法描述其纹理特征。实验结果表明,采用文中方法结合传统纹理谱描述符可有效提高图像检索的效率。     

基于增强纹理谱描述符的图像检索①

提出了一种从图像低频信息提取纹理特征的方法。首先根据图像局部区域灰度均值与全局灰度均值间的关系,获取反映图像低频信息的二值图像;然后基于该二值图像,采用类似灰度共生矩阵的方法描述其纹理特征。实验结果表明,采用文中方法结合传统纹理谱描述符可有效提高图像检索的效率。     

改进的局部方向模式纹理表示方法

目的：纹理是描述和区分不同物体的重要特征之一,纹理特征提取一直是模式识别、机器视觉领域的研究热点。局部方向模式（Local directional pattern, LDP）是一种分辨性好、对随机噪声和非均匀光照鲁棒的纹理特征。而LDP特征由于计算8方向的边缘响应并排序,提取速度较慢。本文改进了LDP编码方案。方法：论文设计了两种改进方案。第一种方案直接对8方向的边缘响应符号进行编码,避开排序,称为FLDP（Fast Local Directional pattern, FLDP）特征;第二种方案,论文尝试使用较少的方向模板来降低特征提取的时间、空间消耗,设计了MLDP算子（Mini Local Directional pattern,MLDP）。结果：在Brodatz数据集的24类均匀纹理图像以及111类全部纹理图像上将本文提出的FLDP特征、MLDP特征与传统的LDP进行了对比实验。实验结果表明,在保证了分类准确率的前提下,FLDP算子的运算速度是3th-LDP的20倍左右,MLDP算子的运算速度是3th-LDP的35倍左右。结论：论文设计了2种方案改进了LDP特征,分别为FLDP算子和MLDP算子。实验表明,这两种改进方案,在保证分类准确率的同时,大幅度提高了特征提取运算速度。     

基于抗噪声局部二值模式的纹理图像分类

局部二值模式(local binary pattern, LBP)特征是一种简单有效的纹理特征描述符,但是它的抗噪声能力较差.针对这一问题,提出一种对噪声较为鲁棒的纹理特征表示方法——抗噪声的完整增强局部二值模式(noise-tolerant complete enhanced LBP, CELBP\\+{NT}).该特征基于局部二值模式特征,对光照、旋转和噪声均具有较好的鲁棒性.其提取过程如下：1)根据LBP中各模式的结构和出现频率对特征中的模式重新分类,提出增强局部二值模式(enhanced LBP, ELBP)特征;2)添加差值的模值信息与中心像素信息,并根据图像尺寸自适应地调整其中的阈值,提出完整增强局部二值模式(complete ELBP, CELBP)特征;3)进一步将该特征进行多尺度下的表示,从而最终提出具有抗噪声能力的纹理特征——CELBP\\+{NT}.通过在常用的纹理数据库上添加不同强度和不同类型噪声的情况进行实验,结果表明：CELBP\\+{NT}不仅能够显著提升无噪声纹理图像的分类性能,而且对含有噪声的纹理图像分类也有显著的性能提高.     

多方向局部相位量化模式及纹理分类

梯度是图像的一种的特征，而同时考虑不同方向上的梯度信息是一种更加有效利用梯度的方式，因此提出多方向梯度的纹理局部相位量化模式算法。多方向梯度的纹理局部相位量化模式首先从不同方向提取图像的梯度特征，然后对每个方向上的梯度特征采用局部相位量化方法进行编码，各方向梯度采用相位量化编码后的特征连接成一个匹配特征向量。为了充分利用图像的梯度信息，还探讨了块模式的局部相位量化方法。两个纹理数据库和一个掌纹数据库上的实验充分表明，对图像各方向上的梯度信息进行局部相位量化编码是一种有效的纹理特征提取算法。     

保持细节的局部颜色迁移改进算法

局部颜色迁移是指将一幅参考图像标定区域的颜色特征传递给目标图像的标定区域,使之具有与参考图像标定区域相似的色彩。Reinhard算法是一种经典的算法,它但它没有考虑图像的细节信息。在此基础上,提出一种基于图像色调和细节信息的局部颜色迁移算法,它综合考虑目标区域和参考区域的均值、标准差和梯度的信息,在进行色彩迁移的同时,兼顾目标图像本身的细节信息,通过权重可调,大大增加了颜色迁移的灵活性和实用性。     

基于LBP值对空间统计特征的纹理描述符

针对基于内容图像检索应用背景下局部二值模式(LBP)描述符缺乏空间描述能力及所需特征矢量维数较长的不足, 提出一种基于LBP值对空间统计特征构建的改进纹理描述符(ILBP)。ILBP描述符首先利用LBP微模式编码方法将原始图像转换为LBP伪灰度图像, 然后再提取出多个关于LBP值对空间分布关系统计值构成描述图像特征的特征矢量。在基于内容的图像检索原型测试平台上完成大量实验。实验结果表明, 与LBP及其各类变种描述符相比, ILBP描述符在进一步增强LBP描述符描述能力的同时大幅度压缩特征矢量维数, 具有更好的查询正确率和查询效率。     

基于多元局部二值模式的遥感图像纹理提取与分类

纹理信息已经广泛应用于遥感图像分类以提高地物识别的精度。为了描述多光谱遥感图像多个波段之间的空间信息变化规律,将新型纹理提取算法局部二值模式（Local Binary Pattern,LBP）扩展到多维空间以计算多元纹理。单波段纹理信息、多元纹理信息分别与光谱信息结合后用于遥感图像分类,并根据分类精度评价其有效性。实验表明,加入单波段或多元纹理信息的分类精度均比光谱分类有明显提高;基于多元LBP纹理的分类不仅避免了传统单波段纹理参与分类前进行波段选择的繁琐,其精度还能与基于单波段纹理分类精度最高者相当或者更高。     

基于局部补数-导数模式的光照反转和旋转不变纹理表达

针对现有局部二值模式(Local binary pattern, LBP) 算法对光照反转变化敏感和特征描述力不足的问题, 本文提出一种基于局部补数-导数模式(Local complement and derivative pattern, LCDP) 的纹理表达方法. 其中, 局部补数模式(Local complement pattern, LCP) 用于编码原始图像空间中的近邻差分符号信息, 局部导数模式(Local derivative pattern, LDP) 用于编码不同尺度下(一阶和二阶) 高斯导数空间中的近邻差分幅值信息, 二者对光照反转和图像旋转均具有鲁棒性. 为实现对差分符号和差分幅值的联合统计, 同时维持特征的紧致性, 进一步提出基于均值采样的联合编码方案. 最后, 对联合编码的结果进行多尺度直方图特征表达. 实验表明, 该方法能够有效提高线性和非线性光照反转条件下纹理图像的分类精度.     

运用局部纹理映射加速曲面纹理合成

基于样图的纹理合成方法能够在网格曲面上合成高质量纹理,但合成速度有待进一步提高,对此提出一种运用局部纹理映射加速曲面纹理合成的算法.首先以三角形法向量、切向矢量与纹理尺度为约束,将三角网格曲面分割为一系列映射区与合成区;然后用基于块的平面纹理合成方法生成大面积样图,用调和映射方法对映射区进行纹理映射;最后采用基于三角块的合成方法生成合成区纹理.实验结果表明,该算法对一般的随机性纹理与半结构性纹理具有很高的合成质量,能够控制纹理方向与尺度的变化.由于大部分三角形的纹理通过局部纹理映射得到,仅需要合成少数三角形的纹理,纹理合成过程得到大幅度地加速.     

Texture Pattern Generation Using Clonal Mosaic

In this paper, an effective system for synthesizing animal skin patterns on arbitrary polygonal surfaces is developed. To accomplish the task, a system inspired by the Clonal Mosaic （CM） model is proposed. The CM model simulates cells＇ reactions on arbitrary surface. By controlling the division, mutation and repulsion of cells, a regulated spatial arrangement of cells is formed. This arrangement of cells shows appealing result, which is comparable with those natural patterns observed from animal skin. However, a typical CM simulation process incurs high computational cost, where the distances among ceils across a polygonal surface are measured and the movements of cells are constrained on the surface. In this framework, an approach is proposed to transform each of the original 3D geometrical planes of the surface into its Canonical Reference Plane Structure. This structure helps to simplify a 3D computational problem into a more manageable 2D problem. Furthermore, the concept of Local Relaxation is developed to optimally enhance the relaxation process for a typical CM simulation. The performances of the proposed solution methods have been verified with extensive experimental results.     

融合圆对称轮廓波统计特征和LBP的纹理图像检索

圆对称轮廓波变换(CSCT)克服了轮廓波变换存在的频谱混淆现象,它比轮廓波变换的方向选择性更强.但由于CSCT中的方向滤波器组(DFB)有下抽样操作,CSCT不具有纹理分析所需要的平移不变性.文中用非抽样方向滤波器组(UDFB)代替CSCT中的DFB,构造了一种具有平移不变性的圆对称轮廓波变换(TICSCT).利用广义高斯分布描述TICSCT系数的边缘分布,图像之间的相似度用Kullback-Leibler距离(KLD)来度量.由于视觉感受明显不同的纹理图像可能具有相同的子带统计特性,边缘分布的KLD不是完备的纹理图像描述子.将KLD与其具有一定互补性的局部二值模式(LBP)相融合进行纹理图像检索,实验表明该算法比KLD,LBP和Gabor-Weighted-Euclid算法的平均检索率分别提高2.21%,4.02%和0.89%.