应用谱直方图和EM的纹理图像分割算法

提出了一种基于谱直方图和EM的纹理图像分割算法。为了获得图像的纹理特征,首先对原始图像进行滤波,然后利用谱直方图的思想和方法,把每个图像子块用独立的谱直方图来进行表示,该直方图在图像的表示上具有很好的本质扩展性。其次采用?字2作为距离度量函数对谱直方图进行计算得到特征值。为了得到初始分割结果,通过EM（期望最大化）对特征值矩阵进行分类,得到有效的初始分割结果。最后使用形态学方法对边界进行定位,从而实现图像的由粗到细的分割。实验结果证明：该算法用于纹理图像分割能获得很好的效果。     

基于Haar特性的LBP纹理特征

图像纹理特征能够反映图像的灰度分布程度、对比度、空间分布和图像的内在变化特性,在确保较低计算复杂度的前提下,有效提取深层次的图像纹理信息是其研究的难点问题。针对这一问题,从相邻区域的统计特征分析入手,提出了一种Haar型特性局部二元模式(Haar local binary pattern,简称HLBP)的图像纹理特征提取方法。鉴于Haar型特征运算简单、快捷,统计局部特征有效、可靠,将其引入LBP中。该方法首先给出8组Haar型特征编码模式,按照局部二元模式(local binary pattern,简称LBP)统计图像局部纹理特征,因采用局部区域统计方法能够有效降低噪声的影响;其次,为了进一步提高图像纹理特征的有效呈现,结合Gabor小波滤波在不同方向、不同尺度对灰度水平图像进行特征提取,以增强纹理有效提取的性能,提高不变特征的稳健性;最后,通过4组对比实验验证了该方法的可行性。实验分别在标准的 Brodatz 正常分块纹理库测试集、分块且缩放 Brodatz 纹理库测试集、分块且旋转Brodatz纹理库测试集以及Yale B扩展的非均匀光照条件人脸库测试集上进行。实验结果表明,该方法能够有效地表达图像的纹理特征。     

基于纹理特征和轮廓光流矢量的烟雾识别

为了提高火灾探测的准确率和快速性,提出了基于纹理特征和轮廓光流矢量的烟雾识别算法。一方面为了获得更全面的纹理特征,建立图像金字塔,使用局部二值模式（ LBP）和基于方差的局部二值模式（ LBPV）结合的新方法分别提取金字塔不同层的纹理特征。另一方面是动态纹理特征,由于烟雾运动的湍流特性导致方向具有特定的一致性,改进了对全部可疑区域进行分析的方法,仅对可疑区域轮廓进行光流矢量分析,降低运算量。将静态纹理特征和动态纹理特征输入支持向量机（ SVM ）中进行识别。采用“静—静—动”的新型识别方法,实验结果表明：该算法能够及时准确报警,可靠率高。     

基于Bag-of-words和Hash编码的近似重复图像检测算法

针对近似重复图像检测的传统算法存在检测效率和准确率不够高的缺点,提出了基于Bag-of-words和哈希编码的近似重复图像检测算法。该算法首先利用Bag-of-words把一幅图像表示成一个500维的特征向量; 然后,利用主成分分析(PCA)和尺度不变特征转换(SIFT)进行特征降维,并利用Hash编码技术对特征进行编码; 最后,利用动态距离度量技术实现近似重复图像的检测。实验结果表明,利用该算法进行近似重复图像检测是完全可行的,在准确度和查全率之间做到了较好的平衡,查准率可达90%~95%,查全率可达70%~80%。     

基于改进协作表示的人脸表情分类

如今,人脸表情的相关研究是非常热门的话题,研究者愈发的关注其相关分类算法.而提高分类的精度对人工智能等相关前沿领域具有实际的应用价值.目前图像分类的方法层见叠出,其中较为经典的有线性判别分析和稀疏表示等.针对图像分类计算复杂度高,特征利用率以及分类精度等相关问题,本文提出了一种改进的协作表示分类算法.首先采用分块加权局...     

Bayesian texture classification and retrieval based on multiscale feature vector

This paper proposes a supervised multiscale Bayesian texture classifier. The classifier exploits the dual-tree complex wavelet transform (DT-CWT) to obtain complex-valued multiscale representations of training texture samples for each texture class. The high-pass subbands of DT-CWT decomposition of a texture image are used to form a multiscale feature vector representing magnitude and phase features. For computational efficiency, the dimensionality of feature vectors is reduced using principal component analysis (PCA). The class conditional probability density function of low-dimensional feature vectors for each texture class is then estimated by using Parzen-window estimate with identical Gaussian kernels and is used to represent the texture class. A query texture image is classified as the corresponding texture class with the highest a posteriori probability according to a Bayesian inferencing. The superior performance and robustness of the proposed classifier is demonstrated for classifying texture images from image databases. The proposed multiscale texture feature vector extracted from both magnitude and phase of DT-CWT subbands of a query image is also shown to be effective for texture retrieval.     

增强成对旋转不变的共生扩展局部二值模式

目的 针对成对旋转不变的共生局部二值模式（PRICoLBP）算法对图像光照、旋转变化鲁棒性较差,且存在特征维度过大的问题,提出了一种可融合多种局部纹理结构信息的有效特征——增强成对旋转不变的共生扩展局部二值模式。方法 首先,对图像各像素点的邻域像素点灰度值进行二值量化得到二值编码序列,并不断旋转二值序列得到以不同邻域点作为编码起始点对应的LBP值;然后,分别利用极大、极小LBP值对应的邻域起始编码点和中心像素点确定两个方向矢量,并沿这两个方向矢量在两个不同尺度图像上选取上下文共生点;其次,利用扩展局部二值模式（ELBP）算法的旋转不变均匀描述子来提取上下文共生点对的中心像素灰度级、邻域像素灰度级及径向灰度差异特征间的相关性信息;最后,用上下文共生点对的特征直方图训练卡方核支持向量机,检测纹理图像类别。结果 通过对Brodatz、Outex （TC10、TC12）、Outex （TC14）、CUReT、KTH-TIPS和UIUC纹理库的分类实验,改进算法的识别率比原始的PRICoLBP算法识别率分别提高了0.32%、0.57%、5.62%、3.34%、2.1%、4.75%。结论 利用像素点LBP特征极值对应的起始编码序列来选取上下共生点对,并用ELBP算法提取共生点对局部纹理信息,故本文方法能更好描述共生点对间的高阶曲率信息及更多局部纹理信息。在具光照、旋转变化的Outex、CUReT、KTH-TIPS纹理库图像分类实验中,所提方法比原始PRICoLBP算法取得了更高的识别率。实验结果表明,改进算法相比于原始算法能在较低的特征维度下对图像光照、旋转变化具有较好的鲁棒性。     

Multi-Resolution and Noise-Resistant Surface Defect Detection Approach Using New Version of Local Binary Patterns

Visual quality inspection systems play an important role in many industrial applications. In this respect, surface defect detection is one of the problems that have received much attention by image processing scientists. Until now, different methods have been proposed based on texture analysis. An operation that provides discriminate features for texture analysis is local binary patterns (LBP). LBP was first introduced for gray-level images that makes it useless for colorful samples. Sensitivity to noise is another limitation of LBP. In this article, a new noise-resistant and multi-resolution version of LBP is used that extracts color and texture features jointly. Then, a robust algorithm is proposed for detecting abnormalities in surfaces. It includes two steps. First, new version of LBP is applied on full defect-less surface images, and the basic feature vector is calculated. Then, by image windowing and computing the non-similarity amount between windows and basic vector, a threshold is computed. In test phase, defect parts are detected on test samples using the tuned threshold. High detection rate, low computational complexity, low noise sensitivity, and rotation invariant are some advantages of our proposed approach.     

基于二进小波变换及局部二值模式特征的图像检索

纹理是一种反映像素的空间分布属性的图像特征,成为图像分析的重要手段。在图像检索领域,由于小波变换具有方向性、局部特性、多尺度特性,使得图像的纹理特征能得到更好的表征。局部二值模式是提取图像纹理特征的有效工具,具有旋转不变性和灰度不变性。利用性能良好的 Bubble 小波对图像进行二进小波变换得到四个子带图像,其中低频子带包含原图信息最多,对角线方向的子图包含信息最少,其余两个子图包含信息介于两者之间,因此选取低频和垂直,水平高频图像,然后对分量利用等价局部二值模式提取图像纹理特征,并进行图像检索。实验结果表明该算法不仅有效地结合了小波与局部二值模式的优势,而且具有较好的检索性能。     

一种新的图像纹理表示方法

该文基于纹理元直方图导出了纹理的新表示方法,并根据正交镜像滤波器的小波变换能量的转换和量化来定义纹理元。此种,给出了数种小波纹理特征集的实验评价,此方法具有将Brodatz纹理分类的极好性能。同时还研究了数种考虑近似旋转不变性或比例不变性的变换。最后,引入了生成纹理直方图和形成二进制纹理集的特征空间的过程,而且纹理直方图和二进制纹理集的特征空间与颜色直方图是对称的。获得纹理的这些表示旨在为度量纹理的相似性和从图像中抽取纹理区域。     

基于双密度Contourlet变换的图像检索

提出了一种新的双密度Contourlet变换,理论证明该变换在L2(Z2)空间是框架算子,具有较低平移敏感性和多方向分辨能力的优点。纹理图像在该变换域的高频方向子带系数分布符合广义高斯分布,可以利用广义高斯参数估计表征图像高频子带的纹理特性;针对变换域的低频子带,采用局部二值模式(LBP)提取图像的局部纹理特征。基于内容的图像检索实验表明,所提算法检索精度比传统Contourlet变换算法提高了5.3%。     

Image forgery detection using steerable pyramid transform and local binary pattern

In this paper, a novel image forgery detection method is proposed based on the steerable pyramid transform (SPT) and local binary pattern (LBP). First, given a color image, we transform it in the YCbCr color space and apply the SPT transform on chrominance channels Cb and Cr, yielding a number of multi-scale and multi-oriented subbands. Then, we describe the texture in each SPT subband using LBP histograms. The histograms from each subband are concatenated to produce a feature vector. Finally, a support vector machine uses the feature vector to classify images into forged or authentic. The proposed method has been evaluated on three publicly available image databases. Our experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed method and its superiority over some recent other methods.     

加权自适应CS-LBP与局部判别映射相结合的掌纹识别方法

提取掌纹的最佳低维分类特征一直是掌纹识别研究领域的一个重要方向。针对掌纹图像具有丰富的纹理特征特点,提出一种基于加权自适应中心对称局部二值模式(WACS-LBP)与局部判别映射(LDP)相结合的掌纹识别方法。首先将掌纹感兴趣(ROI)图像分成大小均匀的小区域,利用自适应中心对称局部二值模式(ACS-LBP)算法获取不同区域的纹理特征直方图和权值,经过加权连接得到ROI的加权纹理特征直方图向量;再利用LDP算法对得到的特征向量进行维数约简;最后利用K-最近邻分类器进行掌纹识别。在掌纹公开数据库上进行实验,正确识别率高达97%以上。实验结果表明,该方法不仅是有效、可行的,而且研究思路比较明确。     

结合改进LBP和SRC的高光谱图像分类研究

针对传统局部二值模型（local binary pattern,LBP）提取高光谱图像纹理特征信息量庞大的难题,提出一种基于对称旋转不变等价局部二值模型（symmetrical rotation invariant uniform LBP,SRIULBP）的高光谱图像特征提取方法,以缩减特征维度;针对稀疏表示分类（sparse representation classification,SRC）模型中稀疏字典冗余的缺陷,采用近邻思想,提出最近邻稀疏表示（nearest neighbor SRC,NNSRC）分类方法,实现高光谱图像的高效、高准确度分类。数据实验结合表明,SRIULBP能快速提取图像特征,提出的分类方法不仅在分类精度上优于其他稀疏表示分类算法,并且具有更强的时效性与泛化能力。     

基于多特征提取的人脸检测

针对单一特征在人脸检测方面的不足,提出了一种基于多特征提取的人脸检测算法。利用肤色信息分割出候选人脸区域,并对其进行小波分析,降低维数。进行离散余弦变换,取出部分系数作为频率域特征。对变换后的重构图像利用奇异值分解和局部二值模式提取代数特征和纹理特征,将这三方面特征融合成新的特征向量。这样既降低了维数,又综合了三方面的特征优势,保证了利用支持向量机分类,定位人脸的效果。实验结果表明,该方法具有较高的检测率,且鲁棒性较好。     

A soft image representation approach by exploiting local neighborhood structure of self-organizing map (SOM)

When images are described with visual words based on vector quantization of low-level color, texture, and edge-related visual features of image regions, it is usually referred as “bag-of-visual words (BoVW)”-based presentation. Although it has proved to be effective for image representation similar to document representation in text retrieval, the hard image encoding approach based on one-to-one mapping of regions to visual words is not expressive enough to characterize the image contents with higher level semantics and prone to quantization error. Each word is considered independent of all the words in this model. However, it is found that the words are related and their similarity of occurrence in documents can reflect the underlying semantic relations between them. To consider this, a soft image representation scheme is proposed by spreading each region’s membership values through a local fuzzy membership function in a neighborhood to all the words in a codebook generated by self-organizing map (SOM). The topology preserving property of the SOM map is exploited to generate a local membership function. A systematic evaluation of retrieval results of the proposed soft representation on two different image (natural photographic and medical) collections has shown significant improvement in precision at different recall levels when compared to different low-level and “BoVW”-based feature that consider only probability of occurrence (or presence/absence) of a word.