灰度共生矩陣專題(1)

1、灰度共生矩陣專題 灰度共生矩陣 （Gray level co-occurrence matrix） 定義：灰度共生矩陣：圖像中相距為 的兩個(gè)灰度像素同時(shí)出現(xiàn)的聯(lián)合概率分布。 意義：共發(fā)矩陣方法用條件概率來反映紋理，是相鄰象素的灰度相關(guān)性的表現(xiàn)。 d 1、共生矩陣的構(gòu)成共生矩陣的構(gòu)成共生概率：共生概率：共生矩陣：共生矩陣：( (選定選定d d， ) )( , , , )P i j d 例 0 1 2 3 0 1 1 2 3 0 1 2 2 3 0 1 2 3 3 0 1 2 3 0 0 1 2 3 0 1 1 2 3 0 1 2 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1

2、 1 0 0 0 0 1 1 2 2 2 2 3 3 2 2 2 2 3 3 圖 A 圖 B 08078080(1,0 )08077070oAP d244004800(1,0 )001220024oBP d1200001400(1,45 )0012000012oAP d183303611(1,45 )31610112oBP d 08078080(1,0)08077070AP244004800(1,0)00220020BP水平方向無重復(fù)，變化較快水平方向重復(fù)多，變化慢，紋理較粗1）對(duì)角線元素全為0，表明同行灰度變化快2）對(duì)角線元素較大，表明紋理較粗 如果如果對(duì)角線上的元素值很大對(duì)角線上的元素值很

3、大，說明該方向有相距為，說明該方向有相距為d d的相的相同灰度的象素對(duì)，如同灰度的象素對(duì)，如d=1d=1時(shí)，則表明有兩兩灰度相同的象時(shí)，則表明有兩兩灰度相同的象素對(duì)，該方向素對(duì)，該方向變化不會(huì)很快變化不會(huì)很快。 如果如果對(duì)角線上的元素全部為對(duì)角線上的元素全部為0 0，這表明在該方向沒有相距，這表明在該方向沒有相距為為d d的相同灰度的象素對(duì)，說明該方向有灰度變化，可能的相同灰度的象素對(duì)，說明該方向有灰度變化，可能存在變化頻繁的紋理存在變化頻繁的紋理。 均值共生矩陣紋理特征常用度量共生矩陣紋理特征常用度量,ijMeanP i ji 均值反映紋理的規(guī)則程度。紋理雜亂無章的，難以描述的，值較?。灰?guī)律

4、性強(qiáng)，易描述的值較大。理解：紋理規(guī)則首先保持部分 是比較大的， 就比較大（注意i與j的取值）。,P i jMean 方差/標(biāo)準(zhǔn)差共生矩陣紋理特征常用度量共生矩陣紋理特征常用度量 2,ijVarianceP i jiMean 2,ijStdP i jiMean 方差和標(biāo)準(zhǔn)差反映像素值和均值偏差的度量，當(dāng)圖像灰度變化較大時(shí)，方差標(biāo)準(zhǔn)差較大。 能量能量2,ijASMP i j 對(duì)圖像紋理灰度變化穩(wěn)定程度的度量。值越大，表示是規(guī)則變化較為穩(wěn)定的紋理。理解：規(guī)則變化的紋理，有關(guān)灰度值 的對(duì)數(shù)會(huì)很多。, i j共生矩陣紋理特征常用度量共生矩陣紋理特征常用度量 對(duì)比度度量對(duì)比度度量2,ijCONijP i

5、j反映圖像清晰度和紋理溝紋的深淺。理解：若溝紋越深，則圖像中灰度值差大的像素對(duì)越多，則CON越大（即灰度共生矩陣中遠(yuǎn)離對(duì)角線的元素值越大CON越大）。共生矩陣紋理特征常用度量共生矩陣紋理特征常用度量 非相似性,ijDissmilaryij P i j與對(duì)比度相似，但是是線性增加。如果局部對(duì)比度越高，則非相似度也越高。共生矩陣紋理特征常用度量共生矩陣紋理特征常用度量 逆差距（inverse different moment）2,1ijP i jIDMij逆差距反映圖像紋理的同質(zhì)性，度量圖像紋理局部變化的多少。其值大則說明圖像紋理的不同區(qū)域間缺少變化，局部非常均勻。理解：灰度共生矩陣對(duì)角線上有較大

6、值，IDM就會(huì)取較大的值。共生矩陣紋理特征常用度量共生矩陣紋理特征常用度量 相關(guān)性共生矩陣紋理特征常用度量共生矩陣紋理特征常用度量()(),ijijijijCorrP i j 描述灰度共生矩陣中行或列元素之間的相似程度，它反映某灰度值沿某方向的延伸長度，若延伸越長則相關(guān)性越大。反映紋理的走向。標(biāo)準(zhǔn)差大的話，則在此方向上圖像灰度值變化較大，相關(guān)性就小。標(biāo)準(zhǔn)差小的話，相關(guān)性就大。若灰度共生矩陣值分布均勻，也即圖像近于隨機(jī)或噪聲很大，熵會(huì)有較大值。熵值表明了圖像灰度分布的復(fù)雜程度，熵值越大圖像越復(fù)雜。共生矩陣紋理特征常用度量共生矩陣紋理特征常用度量 熵,ln,ijENTP i jP i j 特征度量的含義：1.熵(ENT)用來描述圖像所具有的信息量。紋理也屬于圖像的信息，紋理密集的圖像熵值較大，反之，紋理稀疏的圖像熵值較小。2.角二階矩(ASM)是一種對(duì)圖像灰度分布均勻性的度量，當(dāng)圖像灰度分布比較均勻時(shí)，ASM值較大；反之，ASM值則較小。3.對(duì)比度(CON)可以理解為紋理的清晰程度。對(duì)于粗紋理，CON值較??；對(duì)于細(xì)紋理，CON值較大?；叶裙采仃嚨膽?yīng)用 灰度共生矩陣反應(yīng)了物體的紋理信息，是對(duì)圖像紋理特征的一種定量描述，