[發明專利]基于完整極值非負密集微塊差分的彩色紋理圖像分類方法

有效

• 申請號: 202010076384.0
• 申請日: 2020-01-23
• 公開（公告）號: CN111291805B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 董永生
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G06V10/764
• 分類號: G06V10/764;G06V10/80;G06V10/54;G06V10/56
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 陳佳麗

基于完整極值非負密集微塊差分的彩色紋理圖像分類方法，涉及計算機視覺和模式識別，通過對彩色紋理圖像的顏色通道內的特征和顏色通道間的特征進行建模，并融合彩色紋理的局部特征和全局特征構建彩色紋理描述子用于彩色紋理分類本發明有益效果：通過實驗證明同其他具有代表性的方法相比本發明的分類方法是有效的且優異的。

技術領域

本發明屬于計算機視覺和模式識別技術領域，具體涉及基于完整極值非負密集微塊差分的彩色紋理圖像分類方法。

背景技術

作為計算機視覺和模式識別領域中的經典問題，紋理表示方法是紋理分類過程中的重要一步。大多數的紋理表示方法都關注于灰度紋理圖像，從而忽略了顏色信息。然而，在現實世界中，顏色也是具有判別力的信息。構建彩色紋理圖像的表示方法是具有重要意義的。

構建彩色紋理的表示方法，直觀地，可以將灰度紋理的表示方法運用到彩色紋理的每一個顏色通道上，最后在融合三個通道上的特征。但是，對于彩色紋理圖像中每個顏色通道都不是獨立的，因此需要捕獲顏色通道間的信息。目前，大部分的彩色紋理表示方法都不能同時探索顏色通道內和顏色通道間的信息，并且還缺少彩色紋理的全局特征。

基于此問題，我們構建了一種基于完整極值非負密集微塊差分的紋理分類方法，在表示彩色紋理的過程中，通過密集微塊差分建模后的顏色通道內特征和顏色通道間特征，通過非負化和極值化操作融合，隨后和彩色紋理圖像的全局特征共同組合成完整極值非負密集微塊差分(Completed Extremely Nonnegative DMD,CEN-DMD)，并用于彩色紋理分類。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供基于完整極值非負密集微塊差分的彩色紋理圖像分類方法，解決現有彩色紋理表示方法所存在的上述問題。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案是：基于完整極值非負密集微塊差分的彩色紋理圖像分類方法，包括以下步驟：

步驟一：對彩色紋理圖像的顏色通道內特征和顏色通道間特征進行建模：首先，對于給定的彩色紋理圖像，按照2像素的步長將其劃分成尺寸為L*L的圖像塊；其次，在圖像塊中進行微塊采樣，通過計算成對微塊間像素的平均值的差來提取紋理特征，對于彩色紋理圖像的顏色通道內特征建模，用于差分的微塊對都選自同一顏色通道內；對于彩色紋理圖像的顏色通道間建模，則用于差分的微塊對選自相對的顏色通道內，同時非負操作在微塊差分過程中被使用；

步驟二：在對彩色紋理圖像建模后，捕獲顏色通道內的差分特征和顏色通道間的差分特征，融合通道內差分特征的最大值和通道間差分特征的最大值，構建極值非負密集微塊差分描述子EN-DMD，EN-DMD的定義如下：

其中，max()為取最大值操作，u,v,w代表顏色通道，I_p代表紋理圖像塊patch，p 代表patch，代表I_p在顏色通道u內的微塊差分，/代表I_p在顏色通道v內的微塊差分，/代表I_p在顏色通道w內的微塊差分，/代表I_p在顏色通道u和顏色通道v間的微塊差分，/代表I_p在顏色通道v和顏色通道w間的微塊差分, /代表I_p在顏色通道w和顏色通道u間的微塊差分；

步驟三：融合彩色紋理的全局特征構建完整極值非負密集微塊差分CEN-DMD，包括：

(1)彩色紋理圖像的全局特征包括顏色通道內的全局特征和顏色通道間的全局特征，對于彩色紋理圖像I，I_u,I_vand I_w分別代表三個顏色通道的圖像信息，每個顏色通道內像素的均值和方差作為顏色通道內的全局特征，顏色通道間的全局特征通過紋理圖像顏色通道間差分的均值和方差來捕獲；