图像特征提取与分析课件

21、没有人陪你走一辈子，所以你要适应孤独，没有人会帮你一辈子，所以你要奋斗一生。22、当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。23、要改变命运，首先改变自己。24、勇气很有理由被当作人类德性之首，因为这种德性保证了所有其余的德性。--温斯顿．丘吉尔。25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。图像特征提取与分析ppt课件图像特征提取与分析ppt课件21、没有人陪你走一辈子，所以你要适应孤独，没有人会帮你一辈子，所以你要奋斗一生。22、当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。23、要改变命运，首先改变自己。24、勇气很有理由被当作人类德性之首，因为这种德性保证了所有其余的德性。--温斯顿．丘吉尔。25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。图像特征提取与分析ppt课件第6讲图像特征提取与分析重点：图像特征及特征提取的基本概念。常见的图像特征提取与描述方法，如颜色特征、纹理特征和几何形状特征提取与描述方法。6.1基本概念6.2颜色特征描述6.3形状特征描述6.4图像的纹理分析技术6.5小结素质教育一直备受党和国家领导人的高度重视，同时也是社会关注的热点问题之一。基础教育牢不牢固将直接影响到上层教育的质量。因此，胡锦涛主席在党的十七大报告中指出教育改革要深化的是“教学内容方式、考试招生制度、质量评价制度等”，并将“减轻中小学生课业负担，提高学生综合素质”列入了报告之中。新课程背景下，强调课程资源的开发，体育课程资源在现行的中小学《体育与健康课程标准》和《全国普通高等学校体育课程标准》中都提到了。一、体育课程资源开发的认识与现状体育课程资源的提出，为体育课程内容的丰富提供了更为广阔的发展空间，为教学者提供施展的舞台。它的提出让学生有机会接触到更多的学习内容，有助于他们更加全面的提高自身素质，实现全面发展。（一）体育课程资源的认识体育课程资源包括的内容十分广泛，它为体育课程的开展提供资源支持。没有了资源的支持就没有课程内容。所以，体育课程资源开发的越丰富，体育课程内容就会越容易开展，学生就会有更多的机会去接触新知识。现在体育课程资源包括的内容还没有一个十分明确的概括，在理解上有广义与狭义之分，广义的是指可以用来达成课程目标的各种因素。狭义的是指直接影响达成课程目标的因素；在物质形式上有有形与无形之分，有形主要指可以看得见摸得着的教育资源，如体育场地、体育器械、教育教材、人力等。无形主要指看不见但可以对课程目标的达成产生一定影响的因素，如思想认识、文化、社会环境等。在空间上可分为校内资源与校外资源，在功能上又可以分为素材资源与条件资源。《课程标准》中将课程资源分为人力体育资源、体育设施资源、课程内容资源、课外与校外体育资源、自然地理课程资源、体育与健康信息资源六类。（二）当前制约初中体育课程内容资源开发的因素体育课程资源是作为新一轮国家基础教育课程改革所提出来的新概念，体育课程资源的开发和利用对初中体育课程内容的发展和转变起着至关重要的作用。当前制约初中体育课程资源开发的因素主要存在于以下几个方面：1.人力的制约人力体育资源主要是指体育老师。老师是教学活动的主要参与者之一，也是教学活动的组织者与引导者。体育老师的个人教育思想、教学观念、思维创新能力、知识传播能力等将直接影响教育教学的质量。因此，体育老师的个人能力是体育课程资源开发的关键所在。然而，当前初中体育老师大都是从二三流学校的体育学院毕业的学生，水平参差不齐，有的本身缺乏过硬的专业素质，开发与利用体育课程资源的意识薄弱。有些老教师是学校教学的骨干，但获取新知识的能力较差，难以适应大纲中提出的新要求新做法，往往按照以前的老经验去应对新要求，这种固化的教学思维模式，难以适应新形势下的新要求。2.财力资源的制约近几年我国经济飞速发展，国家也越来越重视孩子们身体素质的全面发展，中央、地方政府对教育的投资比例在财政支出中的比例逐年增加。然而，随着学生人数的增加，教育设施是捉襟见肘。各个学校疲于应付其他硬件设施的建设，真正能够用于体育课程资源开发的，可谓是少之又少。一些中西部的初中学校体育教育的费用少得可怜，有的学校只有一个破旧的篮球架，一个简易的操场，有的学校连最基本的学生活动场地都没有。资金投入的不足使得体育课程的进行变得尤为艰难，缺少必要的教育教学器材，也让许多有意在教学过程中整合其他教育资源进行课程资源开发的老师觉得更加艰难。3.传统观念的制约首先，体育老师对课程资源的理解有偏差。大多数的初中老师，传统观念根深蒂固，认为只有教材才是课程内容的唯一来源。这样的认识严重阻碍了课程资源的开发，课程内容完全按照课本来，缺少生动性、趣味性、丰富性，学生容易产生疲劳、厌倦的情绪。其次，家长思想认识的制约性。家长只注重孩子“智”的发展，往往忽视了孩子本身“体”发展，打压孩子们的自由时间以及体育活动时间。学校增加体育等其他艺术课程时间，就会招来许多家长的反对声，正常的课程改革处于两难之地。在此形势下，即使老师具备了课程资源开发的能力与知识，能在课程的编排上有所突破，但也很难付诸于实施。再次，学校认识不足。在现有的教育体制下，学校只注重升学率。因为升学率是学校的生存之本，没有了升学率学校就很难发展下去。所以，学校往往大量的压缩艺体类课程的时间，将大部分的资源应用到日常文化课程的研究与开发上。艺体学科正常上课时间都难以保证，更谈不上课程资源的开发。二、初中体育课程内容资源开发与利用的方法和途径（一）加强思想教育，转变思想观念要想开发好利用好体育课程资源，必须首先要转变思想，让思想从传统观念中解放出来，与时俱进。思想的解放是初中体育课程内容资源开发的基础与前提。因为，所谓的资源都是人为开发出来的，教育资源也不例外。加大体育课程内容资源开发重要性的宣传力度，加深家长、老师、学校的思想认识程度，继而引起他们的重视，主动积极去寻找体育课程内容资源开发的途径与方法，不断创新体育课程资源开发理念和模式。学校在政策上支持，老师在方法上创新，家长在思想上理解，这样才能为体育课程内容资源的开发创造良好的环境。（二）加大力度培养学校体育师资力量面对初中学校体育老师水平较低，人数严重不足以及结构严重失衡的现状。我们一方面要加大对现有体育老师的培训工作，不断提高他们的自身素质与业务水平，制定合理、公平、公正的工资、职称评定制度，采用适当的激励政策，来鼓励老师发挥出自身潜力。另一方面学校要不断强化服务意识，坚持“以人为本”的管理理念，切实为体育老师自身利益着想，不断提高他们的工资、福利待遇，在物质上尽量满足他们，缓解他们的工作压力，让他们每天以一种精神饱满的状态工作。此外，还要引进高学历、高职称优秀体育老师，定期聘请一部分有威望的体育老师来学校任教，并让他们在日常的教育教学工作、重大的教育改革、课程研究等方面起到带头的作用，从而带动体育老师整体水平的提升。（三）结合地区因素，深层发掘体育课程内容资源要充分认识到发掘体育课程内容资源的重要性，越是深层次的东西越能代表其本身所蕴藏的价值。在发掘体育课程内容资源的时候一定要结合本地区实际经济条件、民族文化等各种因素，要做到实事求是，把课程内容资源的开发与当地经济发展，文化建设有机的融合在一起。可以把当地一些民族运动作为课程内容资源开发的一个方面。把课程内容资源的开发从校内适当的转移到校外，充分把校外资源作为体育课程内容的有效补充。校外资源的有效利用可以将学校教育与社会教育结合在一起，全面提高学生自身素质。总而言之，初中体育教育是提高国民素质的基础工程，充实、丰富、有趣，科学合理的体育教育内容是发展的关键。因此，在课程内容资源的开发上，我们一定要坚持合理、全面的知识布局，充分体现出让学生全面发展，和谐发展的新理念。【语言表达是学生进行学习、交流、沟通必须具备的一种能力。因此，培养学生的语言表达能力，是教师特别是语文教师教学工作中必须应该注重的。农村小学生语言表达能力的培养更为重要，这是因为农村人口文化水平偏低，口语较重，公共场所较少，孩子见识少，那么孩子在这种环境下形成了胆怯、内向、不会与人交流、不会语言表达的现状。在实施过程中要解决以下几个问题：在教学中，提高学生的口语表达能力，选准有效的实施策略是关键。一、巧用课前五分钟有的学生在课外三五成群，经常是侃侃而谈，但面对大家却胆量顿消。对此我的做法是规定每节课前的五分钟为“课中课”――口语训练时间（其中三分钟用于演讲，两分钟用于评点）。要求每个学生按学号轮流上台演讲，不定期规定主题，或者自由发挥也可以，每次演讲结束后，由另一个同学评点。老师事先向学生宣布这种口语训练的具体要求。这些要求是：（一）课前要做好充分准备，尽可能演讲自己围绕某一主题写的一段话，也可以选用平时摘抄的好的文章或片段。（二）所讲内容不限，但要积极健康。（三）用普通话，声音响亮，让每位同学都能听清。同学评同学，无所顾忌，有感而发，肯定中有建议，不足中有补充，常常会赢得大家的掌声。实践证明，这一活动对于开拓学生的知识面，训练学生的逻辑思维能力、培养学生的良好心理品质，提高口语交际能力是大有裨益的。二、加强学生的朗读训练朗读是新课程改革非常重视的学习语文，理解课文的方法，教师要通过多种形式锻炼学生的朗读能力，不要把主要精力都放在对文本的解读上，让学生单独读，齐声朗读，分角色朗读，有感情的朗读等等，培养朗读习惯，同时掌握朗读技巧，充分利用早读时间，让学生以朗读开启美好的一天，在反复朗读中，感受语言之美，并深入体会课文的意境，同时锻炼说话技巧。三、营造良好的朗读氛围小学生尤其是农村的小学生，他们害羞，担子小，不爱发言，也不喜欢站起来给大家朗读，因此老师要在平时的教学中创造良好的氛围，解除学生的紧张心理，保护好学生的自尊心，增强他们的自信心。因此老师首先要建立一个平等的师生关系，倡导课堂民主，要理解学生的不足，学生的朗读水平参差不齐，对于朗读水平比较差的学生要多鼓励，多赞扬，少批评，少指责。同时要注意组织教学，在有学生朗读怕的时候，其他同学要互相合作，注意听别的同学朗诵，学习优点，同时也能恰当地指出不足。另外可以清楚地发表自己的见解，同时学会倾听，大家互相尊重互相合作，共同提高。四、开展各种活动比如每周发布一次新闻发布会，进行朗读比赛、课本剧演出、参加社区活动、故事会、演讲会、辩论会、主持人大赛等等。通过丰富多彩的活动引发学生对朗读学习的兴趣，让他们意识到朗读是基础，只有朗读好了，才会在各种活动中占据优势，学生参加活动多了，又能切身体会朗读带给他们的益处。这样互相促进、互相提高，让活动促朗读，让朗读促提高。五、向生活要语言为了提高学生的口语表达能力，老师要教会学生向生活要语言。日常生活中老百姓的语言是最丰富的，如那些方言俚语、流传下来的谚语、一些俏皮话等等，都非常富有表现力，掌握了这些语言学生的表达能力就会大大提高，因此可以让学生们单独准备一个生活语言积累本，让他们留意在家庭、社会、学校各种场合听到的生活语言，把它们积累起来，为我所用，这样会大大提高学生的口语表达能力。同学们经过留意搜集，涉及的内容可谓五花八门：有乡风民俗的，如“吃不穷，穿不穷，打算不到死受穷”，“紧紧手，年年有”；有气象节令的，如“二八月，乱穿衣”，“鸡不进窝有大雨”；有富含哲理的，如“凡事回头看”等。又如他们在向村中老者请教时，了解了“腊八粥”、“寒食节”等的来历。学生们通过积累，生活语言多了，他们在交流中才会让谈话有生活气息，才会幽默，生动而有趣。六、选择新鲜话题在小学课本中有些教材的话题如果原搬照用，效果不一定好。教师可潜心钻研教材，活用教材中的话题，挖掘教材中的隐性成分，能够让学生乐于参与到话题中；同时要开展丰富多彩的活动，让学生在参与活动中锻炼自己。活动要选择那些符合他们年龄特点或能满足他们好奇心的事物感兴趣，如做主持人、访问、参观、春游或者社会调查等，这些活动都是互动性非常强的活动，小学生会非常乐意参加，主动性和积极性一定非常高，好之者不如乐之者，只有他们能够用心参加了，那么才有提高培养他们的口语交际能力的可能。七、善于创设情境每次进行口语表达能力训练，老师都要创造一个良好的情境，这样会大大提高口语交际效果。比如，老师可以故意设计一个圈套，让学生不知不觉地钻进去，顺其自然地成为事先预设的角色，然后达到让学生以最真实、最自然的口语交流。口语交际训练，有时还可以让学生扮演其他角色进行训练，如在小品中扮演儿子、女儿或长辈，扮演农民工或记者，也可扮演干部教授、学生等等。在表演时，让他们进入角色，在不知不觉中锻炼自己的口语表达和口语交际能力。总之，一位合格的语文老师要学会利用各种机会，“多管齐下”提高学生的口语表达能力。21、没有人陪你走一辈子，所以你要适应孤独，没有人会帮你一辈1第6讲图像特征提取与分析重点：图像特征及特征提取的基本概念。常见的图像特征提取与描述方法，如颜色特征、纹理特征和几何形状特征提取与描述方法。第6讲图像特征提取与分析重点：2图像特征提取与分析课件3图像特征提取与分析课件4图像特征提取与分析课件5图像特征提取与分析课件66.2.1颜色矩

颜色矩是以数学方法为基础的，通过计算矩来描述颜色的分布。

颜色矩通常直接在RGB空间计算颜色分布的前三阶矩表示为：6.2.1颜色矩颜色矩是以数学方法为基础的，通过计算矩76.2.2颜色直方图

设一幅图像包含M个像素，图像的颜色空间被量化成N个不同颜色。颜色直方图H定义为： （6-4）为第i种颜色在整幅图像中具有的像素数。归一化为：

(6-5)6.2.2颜色直方图设一幅图像包含M个像素，图像的颜色8由于RGB颜色空间与人的视觉不一致，可将RGB空间转换到视觉一致性空间。除了转换到前面提及的HSI空间外，还可以采用一种更简单的颜色空间：

这里，max=255。彩色图像变换成灰度图像的公式为：其中R,G,B为彩色图像的三个分量，g为转换后的灰度值。（6-6）（6-7）由于RGB颜色空间与人的视觉不一致，可将RGB空间转换到视觉96.3形状特征描述

6.3.1几个基本概念6.3.2区域内部空间域分析6.3.3区域内部变换分析6.3.4区域边界的形状特征描述6.3形状特征描述6.3.1几个基本概念106.3.1几个基本概念

邻域与邻接

对于任意像素(i,j),(s,t)是一对适当的整数，则把像素的集合{(i+s,j+t)}叫做像素(i,j)的邻域.直观上看，这是像素(i,j)附近的像素形成的区域.最经常采用的是4-邻域和8-邻域

4-邻域和8-邻域6.3.1几个基本概念邻域与邻接4-邻域和8-邻域11邻域与邻接互为4-邻域的两像素叫4-邻接。互为8-邻域的两像素叫8-邻接。邻域与邻接12对于图像中具有相同值的两个像素A和B，如果所有和A、B具有相同值的像素序列存在，并且和互为4-邻接或8-邻接，那么像素和叫做4-连接或8-连接，以上的像素序列叫4-路径或8-路径。像素的连接

像素的连接

对于图像中具有相同值的两个像素A和B，如果所有和A13在图像中，把互相连接的像素的集合汇集为一组，于是具有若干个0值的像素和具有若干个l值的像素的组就产生了。把这些组叫做连接成分，也称作连通成分。

在研究一个图像连接成分的场合，若1像素的连接成分用4-连接或8-连接，而0像素连接成分不用相反的8-连接或4-连接就会产生矛盾。假设各个1像素用8-连接，则其中的0像素就被包围起来。如果对0像素也用8-连接，这就会与左下的0像素连接起来，从而产生矛盾。因此0像素和1像素应采用互反的连接形式，即如果1像素采用8-连接，则0像素必须采用4-连接。连接成分

连接性矛盾示意图连接成分连接性矛盾示意图14在0-像素的连接成分中，如果存在和图像外围的1行或1列的0-像素不相连接的成分，则称之为孔。不包含有孔的1像素连接成分叫做单连接成分。含有孔的l像素连接成分叫做多重连接成分。

在0-像素的连接成分中，如果存在和图像外围的1行或1列的0-15区域内部空间域分析是不经过变换而直接在图像的空间域，对区域内提取形状特征。

1.欧拉数图像的欧拉数是图像的拓扑特性之一，它表明了图像的连通性。下图(a)的图形有一个连接成分和一个孔，所以它的欧拉数为0，而下图(b)有一个连接成分和两个孔，所以它的欧拉数为-1。可见通过欧拉数可用于目标识别。6.3.2区域内部空间域分析具有欧拉数为0和-1的图形

区域内部空间域分析是不经过变换而直接在图像的空间域，对区域内162.凹凸性

凹凸性是区域的基本特征之一，区域凹凸性可通过以下方法进行判别：区域内任意两像素间的连线穿过区域外的像素，则此区域为凹形。相反，连接图形内任意两个像素的线段，如果不通过这个图形以外的像素，则这个图形称为是凸的。任何一个图形，把包含它的最小的凸图形叫这个图形的凸闭包。凸图形的凸闭包就是它本身。从凸闭包除去原始图形的部分后，所产生的图形的位置和形状将成为形状特征分析的重要线索。凹形面积可将凸封闭包减去凹形得到。区域的凹凸性

2.凹凸性区域的凹凸性173.距离

距离在实际图像处理过程中往往是作为一个特征量出现，因此对其精度的要求并不是很高。所以对于给定图像中三点A,B,C，当函数D(A,B)满足下式的条件时，把D(A,B)叫做A和B的距离，也称为距离函数。第一个式子表示距离具有非负性，并且当A和B重合时，等号成立；第二个式子表示距离具有对称性第三个式子表示距离的三角不等式。3.距离18(1)欧氏距离:

(2)4-邻域距离，也称为街区距离:

(3)8-邻域距离，也称为棋盘距离:

计算点(i,j)和(h,k)间距离常采用的几种方法：%两点间的直线距离(1)欧氏距离:计算点(i,j)和(h,k)间距离常采用的19街区距离和棋盘距离都是欧式距离的一种近似。街区距离和棋盘距离都是欧式距离的一种近似。20下图中表示了以中心像素为原点的各像素的距离。从离开一个像素的等距离线可以看出，在欧氏距离中大致呈圆形，在棋盘距离中呈方形，在街区距离中呈倾斜45度的正方形。街区距离是图像中两点间最短的4－连通的长度，而棋盘距离则是两点间最短的8－连通的长度。下图中表示了以中心像素为原点的各像素的距离。从离开一个像素的214.区域的测量区域的大小及形状表示方法主要包括以下几种：（1）面积S：图像中的区域面积S可以用同一标记的区域内像素的个数总和来表示。按上述表示法区域R的面积S=41。区域面积可以通过扫描图像，累加同一标记像素得到，或者是直接在加标记处理时计数得到。区域的面积和周长

%区域测量：计算区域的周长和面积，或计算区域的质心%面积：数格子数（即像素点数）4.区域的测量区域的面积和周长%区域测量：计算区域的周长和22（2）周长L：区域周长L是用区域中相邻边缘点间距离之和来表示。采用不同的距离公式，关于周长L的计算有很多方法。常用的有两种： 一种计算方法是采用欧式距离，在区域的边界像素中，设某像素与其水平或垂直方向上相邻边缘像素间的距离为1，与倾斜方向上相邻边缘像素间的距离为。周长就是这些像素间距离的总和。这种方法计算的周长与实际周长相符，因而计算精度比较高。另一种计算方法是采用8邻域距离，将边界的像素个数总和作为周长。也就是说，只要累加边缘点数即可得到周长，比较方便，但是，它与实际周长间有差异。根据这两种计算周长的方式，以区域R的面积和周长图为例，区域的周长分别是和22。（2）周长L：区域周长L是用区域中相邻边缘点间距离之和来表示23（3）圆形度R0：圆形度R0用来描述景物形状接近圆形的程度，它是测量区域形状常用的量。其计算公式为：

式中为S区域面积；L为区域周长R0值的范围为，R0值的大小反映了被测量边界的复杂程度，越复杂的形状取值越小。R0值越大，则区域越接近圆形。

（4）形状复杂性e：形状复杂性常用离散指数表示，其计算公式为：

该式描述了区域单位面积的周长大小，e值越大，表明单位面积的周长大，即区域离散，则为复杂形状；反之，则为简单形状。e值最小的区域为圆形。典型连续区域的计算结果为：圆形e=12.6；正方形e=16.0；正三角形e=20.8。

%圆形的R0=1（3）圆形度R0：圆形度R0用来描述景物形状接近圆形的程度，246.3.3区域内部变换分析

区域内部变换分析是形状分析的经典方法,它包括求区域的各阶统计矩、投影和截口等。

矩法

具有两个变元的有界函数f(x,y)的p+q阶矩定义为这里p和q可取所有的非负整数值。参数称为p+q矩的阶。由于p和q可取所有的非负整数值，它们产生一个矩的无限集。而且，这个集合完全可以确定函数f(x,y)本身。换句话说，集合{mpq}对于函数是唯一的，也只有f(x,y)才具有该特定的矩集。对于大小为的数字图像f(i,j)的矩为:6.3.3区域内部变换分析区域内部变换分析是形状分25（1）区域形心位置0阶矩m00是图像灰度f(i,j)的总和。二值图像的m00则表示对象物的面积。如果用m00来规格化1阶矩m10及m01，则得到一个物体的重心坐标：

（2）中心矩中心矩是以重心作为原点进行计算：

中心矩具有位置无关性，利用中心矩可以提取区域的一些基本形状特征。

（1）区域形心位置（2）中心矩中心矩具有位置无关性，利26利用中心矩计算公式可以计算出三阶以下的中心矩：

利用中心矩计算公式可以计算出三阶以下的中心矩：27把中心矩再用零阶中心矩来规格化，叫做规格化中心矩，记作，表达式为：式中：

（3）不变矩为了使矩描述子与大小、平移、旋转无关，可以用二阶和三阶规格化中心矩导出七个不变矩组Φ。不变矩描述分割出的区域时，具有对平移、旋转和尺寸大小都不变的性质。把中心矩再用零阶中心矩来规格化，叫做规格化中心矩，记作28利用二阶和三阶规格中心矩导出的7个不变矩组为：利用二阶和三阶规格中心矩导出的7个不变矩组为：29投影和截口

对于区域为的二值图像和抑制背景的图像f(i,j)，它在i轴上的投影为：在j轴上的投影为：由以上两式所绘出的曲线都是离散波形曲线。这样就把二维图像的形状分析转化为对一维离散曲线的波形分析。固定i0，得到图像f(i,j)的过i0而平行于轴的截口。固定j0，得到图像f(i,j)的过j0而平行于i轴的截口。二值图像f(i,j)的截口长度为以上公式均是区域的形状特征。

投影和截口固定i0，得到图像f(i,j)的过i0而306.3.4区域边界的形状特征描述

区域外部形状是指构成区域边界的像素集合。链码描述通过边界的搜索等算法的处理，所获得的输出最直接的方式是各边界点像素的坐标，也可以用一组被称为链码的代码来表示，这种链码组合的表示既利于有关形状特征的计算，也利于节省存储空间。用于描述曲线的方向链码法是由Freeman提出的，该方法采用曲线起始点的坐标和斜率(方向)来表示曲线。对于离散的数字图像而言，区域的边界轮廓可理解为相邻边界像素之间的单元连线逐段相连而成。对于图像某像素的8-邻域，把该像素和其8-邻域的各像素连线方向按八链码原理图所示进行编码，用0，1，2，3，4，5，6，7表示8个方向，这种代码称为方向码。6.3.4区域边界的形状特征描述区域外部形状是指构成区域边31八链码原理图

八链码例子

其中偶数码为水平或垂直方向的链码，码长为1；奇数码为对角线方向的链码，码长为。八链码例子图为一条封闭曲线，若以s为起始点，按逆时针的方向编码，所构成的链码为556570700122333，若按顺时针方向编码，则得到链码与逆时针方向的编码不同。边界链码具有行进的方向性，在具体使用时必须加以注意。八链码原理图八链码例子其中偶数码为水平或垂直方向的链码32(1)区域边界的周长假设区域的边界链码为，每个码段ai所表示的线段长度为，那么该区域边界的周长为式中ne为链码序列中偶数码个数；n为链码序列中码的总个数。(2)计算区域的面积对x轴的积分S就是面积。式中，是初始点的纵坐标，ai0和ai2分别是链码第环的长度在k=0（水平），k=2（垂直）方向的分量。对于封闭链码（初始点坐标与终点坐标相同），y0能任意选择。按顺时针方向编码，根据面积计算公式得到链码所代表的包围区域的面积。(1)区域边界的周长式中，是33

（3）两点之间的距离如果链中任意两个离散点之间的码为，那么这两点间的距离是

根据链码还可以计算其他形状特征。（3）两点之间的距离34区域边界的Hough变换和广义Hough变换

Hough变换和广义Hough变换的目的是寻找一种从区域边界到参数空间的变换，用大多数边界点满足的对应的参数来描述这个区域的边界。Hough变换方法是利用图像全局特性直接检测目标轮廓，即可将边缘像素连接起来组成区域封闭边界的一种常见方法。在预先知道区域形状的条件下，利用Hough变换可以方便地得到边界曲线而将不连续的边缘像素点连接起来。在预先知道区域形状的条件下，利用Hough变换可以方便地得到边界曲线而将不连续的边缘像素点连接起来。Hough变换的主要优点是受噪声和曲线间断的影响较小。Hough变换的基本思想是点——线的对偶性。区域边界的Hough变换和广义Hough变换35如Hough变换图（a），在直角坐标系中一条直线l，原点到该直线的垂直距离为ρ，垂线与x轴的夹角为θ，则这条直线方程为：而这条直线用极坐标表示则为点(ρ、θ)，如图（b）。可见，直角坐标系中的一条直线对应极坐标系中的一点，这种线到点的变换就是Hough变换。在直角坐标系中过任一点的直线系，如图（c），满足：

其中：如Hough变换图（a），在直角坐标系中一条直线l，原点到该36

Hough变换Hough变换37而这些直线在极坐标系中所对应的点(ρ、θ)构成图上图（d）中的一条正弦曲线。反之，在极坐标系中位于这条正弦曲线上的点，对应直角坐标系中过点(x0,y0)的一条直线，如上图（e）所示。设平面上若干点，过每点的直线系分别对应于极坐标上的一条正弦曲线。若这些正弦曲线有共同的交点(ρ’、θ’)，如上图（f），则这些点共线，且对应的直线方程为：图像空间中共线的点对应于参数空间中相交的线。反过来，在参数空间中相交于同一点的所有线在图像空间中都有共线的点与之对应。这就是点—线对偶性。当给定图像空间中的一些边缘点时，就可以通过Hough变换确定连接这些点的直线方程。把在图像空间中的直线检测问题转换到参数空间中对点的检测问题，通过在参数空间里进行简单的累加统计即可完成检测任务。检测点应该比检测线容易，因而Hough变换虽然简单，但作用不容小觑。而这些直线在极坐标系中所对应的点(ρ、θ)构成图38其算法步骤如下：在ρ、θ

的极值范围内对其分别进行m，n等分，设一个二维数组ρi的下标与ρi、θj的取值对应；对图像上的边缘点作Hough变换，求每个点在θj(i＝0，1，…,n)变换后ρi，判断（ρi、θj）与哪个数组元素对应．则让该数组元素值加1；比较数组元素值的大小，最大值所对应的（ρi、θj）就是这些共线点对应的直线方程的参数。共线方程为：

其算法步骤如下：39具体计算时，需要在参数空间建立一个二维的累加数组。参数空间中的累加数组具体计算时，需要在参数空间建立一个二维的累加数组。参数空间中406.4图像的纹理分析技术

6.4.1纹理分析概念指的是图像像素灰度级或颜色的某种变化，主要研究如何获得图像纹理特征和结构的定量描述和解释，以便于图像分析、分割和理解。一般来说，可以认为纹理由许多相互接近、相互编织的元素构成，并常富有周期性。纹理的定义大体可以从三个方面来描述:具有某种局部的序列性，并在该序列更大的区域内不断重复；序列由基本部分非随机排列组成；各个部分大致都是均匀的统一体。6.4图像的纹理分析技术6.4.1纹理分析概念41几种纹理图像几种纹理图像42纹理分析是指通过一定的图像处理技术抽取出纹理特征，从而获得纹理的定量或定性描述的处理过程。

纹理特征是从图像中计算出来的一个值，它对区域内部灰度级变化的特征进行量化。

纹理分析基本过程是从像素出发，在纹理图像中提取出一些辨识力比较强的特征，作为检测出的纹理基元，并找出纹理基元排列的信息，建立纹理基元模型，然后再利用此纹理基元模型对纹理图像进一步分割、分类或是辨识等处理。

纹理分析是指通过一定的图像处理技术抽取出纹理特征，从而获得纹436.4.2空间灰度共生矩阵

灰度共生矩阵就是从的图像f(x,y)的灰度为i的像素出发，统计与距离为

，灰度为

j的像素同时出现的概率。用数学表达式则为：

灰度共生矩阵的像素对

6.4.2空间灰度共生矩阵灰度共生矩阵就是从的图441.0o方向灰度共生矩阵

当时，，由于所给图像中只有4个灰度级，因此所求得的灰度共生矩阵的大小为。0o方向灰度共生矩阵计算示意图

一幅数字灰度图像000011110000111100001111000011112222223322222233222222332222223300001111000011110000111100001111222222332222223322222233222222331.0o方向灰度共生矩阵0o方向灰度共生矩阵计算示意图4545o方向灰度共生矩阵

当时，。45o方向灰度共生矩阵计算示意图

000011110000111100001111000011112222223322222233222222332222223345o方向灰度共生矩阵45o方向灰度共生矩阵计算示4690o方向灰度共生矩阵

当时，。90o方向灰度共生矩阵计算示意图

000011110000111100001111000011112222223322222233222222332222223390o方向灰度共生矩阵90o方向灰度共生矩阵计算示意图047135o方向灰度共生矩阵

当时，。135o方向灰度共生矩阵计算示意图

0000111100001111000011110000111122222233222222332222223322222233135o方向灰度共生矩阵135o方向灰度共生矩阵计算示意图48灰度共生矩阵计算结果

灰度共生矩阵计算结果49熵值是图像所具有的信息量的度量，纹理信息也属于图像的信息。若图像为较多的细小纹理，则灰度共生矩阵中的数值近似相等，则图像的熵值最大，若仅有较少的纹理，则灰度共生矩阵中的数值差别较大，图像的熵值就较小。熵值的定义如下：

熵值是图像所具有的信息量的度量，纹理信息也属于图像的信息。若50另外还有惯性、能量等也是常用的纹理特征。其定义分别为：

惯性：能量：另外还有惯性、能量等也是常用的纹理特征。其定义分别为：51谢谢！21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根

22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈

23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思

24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚

25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基供娄浪颓蓝辣袄驹靴锯澜互慌仲写绎衰斡染圾明将呆则孰盆瘸砒腥悉漠堑脊髓灰质炎(讲课2019)脊髓灰质炎(讲课2019)谢谢！21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻5221、没有人陪你走一辈子，所以你要适应孤独，没有人会帮你一辈子，所以你要奋斗一生。22、当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。23、要改变命运，首先改变自己。24、勇气很有理由被当作人类德性之首，因为这种德性保证了所有其余的德性。--温斯顿．丘吉尔。25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。图像特征提取与分析ppt课件图像特征提取与分析ppt课件21、没有人陪你走一辈子，所以你要适应孤独，没有人会帮你一辈子，所以你要奋斗一生。22、当眼泪流尽的时候，留下的应该是坚强。23、要改变命运，首先改变自己。24、勇气很有理由被当作人类德性之首，因为这种德性保证了所有其余的德性。--温斯顿．丘吉尔。25、梯子的梯阶从来不是用来搁脚的，它只是让人们的脚放上一段时间，以便让别一只脚能够再往上登。图像特征提取与分析ppt课件第6讲图像特征提取与分析重点：图像特征及特征提取的基本概念。常见的图像特征提取与描述方法，如颜色特征、纹理特征和几何形状特征提取与描述方法。6.1基本概念6.2颜色特征描述6.3形状特征描述6.4图像的纹理分析技术6.5小结素质教育一直备受党和国家领导人的高度重视，同时也是社会关注的热点问题之一。基础教育牢不牢固将直接影响到上层教育的质量。因此，胡锦涛主席在党的十七大报告中指出教育改革要深化的是“教学内容方式、考试招生制度、质量评价制度等”，并将“减轻中小学生课业负担，提高学生综合素质”列入了报告之中。新课程背景下，强调课程资源的开发，体育课程资源在现行的中小学《体育与健康课程标准》和《全国普通高等学校体育课程标准》中都提到了。一、体育课程资源开发的认识与现状体育课程资源的提出，为体育课程内容的丰富提供了更为广阔的发展空间，为教学者提供施展的舞台。它的提出让学生有机会接触到更多的学习内容，有助于他们更加全面的提高自身素质，实现全面发展。（一）体育课程资源的认识体育课程资源包括的内容十分广泛，它为体育课程的开展提供资源支持。没有了资源的支持就没有课程内容。所以，体育课程资源开发的越丰富，体育课程内容就会越容易开展，学生就会有更多的机会去接触新知识。现在体育课程资源包括的内容还没有一个十分明确的概括，在理解上有广义与狭义之分，广义的是指可以用来达成课程目标的各种因素。狭义的是指直接影响达成课程目标的因素；在物质形式上有有形与无形之分，有形主要指可以看得见摸得着的教育资源，如体育场地、体育器械、教育教材、人力等。无形主要指看不见但可以对课程目标的达成产生一定影响的因素，如思想认识、文化、社会环境等。在空间上可分为校内资源与校外资源，在功能上又可以分为素材资源与条件资源。《课程标准》中将课程资源分为人力体育资源、体育设施资源、课程内容资源、课外与校外体育资源、自然地理课程资源、体育与健康信息资源六类。（二）当前制约初中体育课程内容资源开发的因素体育课程资源是作为新一轮国家基础教育课程改革所提出来的新概念，体育课程资源的开发和利用对初中体育课程内容的发展和转变起着至关重要的作用。当前制约初中体育课程资源开发的因素主要存在于以下几个方面：1.人力的制约人力体育资源主要是指体育老师。老师是教学活动的主要参与者之一，也是教学活动的组织者与引导者。体育老师的个人教育思想、教学观念、思维创新能力、知识传播能力等将直接影响教育教学的质量。因此，体育老师的个人能力是体育课程资源开发的关键所在。然而，当前初中体育老师大都是从二三流学校的体育学院毕业的学生，水平参差不齐，有的本身缺乏过硬的专业素质，开发与利用体育课程资源的意识薄弱。有些老教师是学校教学的骨干，但获取新知识的能力较差，难以适应大纲中提出的新要求新做法，往往按照以前的老经验去应对新要求，这种固化的教学思维模式，难以适应新形势下的新要求。2.财力资源的制约近几年我国经济飞速发展，国家也越来越重视孩子们身体素质的全面发展，中央、地方政府对教育的投资比例在财政支出中的比例逐年增加。然而，随着学生人数的增加，教育设施是捉襟见肘。各个学校疲于应付其他硬件设施的建设，真正能够用于体育课程资源开发的，可谓是少之又少。一些中西部的初中学校体育教育的费用少得可怜，有的学校只有一个破旧的篮球架，一个简易的操场，有的学校连最基本的学生活动场地都没有。资金投入的不足使得体育课程的进行变得尤为艰难，缺少必要的教育教学器材，也让许多有意在教学过程中整合其他教育资源进行课程资源开发的老师觉得更加艰难。3.传统观念的制约首先，体育老师对课程资源的理解有偏差。大多数的初中老师，传统观念根深蒂固，认为只有教材才是课程内容的唯一来源。这样的认识严重阻碍了课程资源的开发，课程内容完全按照课本来，缺少生动性、趣味性、丰富性，学生容易产生疲劳、厌倦的情绪。其次，家长思想认识的制约性。家长只注重孩子“智”的发展，往往忽视了孩子本身“体”发展，打压孩子们的自由时间以及体育活动时间。学校增加体育等其他艺术课程时间，就会招来许多家长的反对声，正常的课程改革处于两难之地。在此形势下，即使老师具备了课程资源开发的能力与知识，能在课程的编排上有所突破，但也很难付诸于实施。再次，学校认识不足。在现有的教育体制下，学校只注重升学率。因为升学率是学校的生存之本，没有了升学率学校就很难发展下去。所以，学校往往大量的压缩艺体类课程的时间，将大部分的资源应用到日常文化课程的研究与开发上。艺体学科正常上课时间都难以保证，更谈不上课程资源的开发。二、初中体育课程内容资源开发与利用的方法和途径（一）加强思想教育，转变思想观念要想开发好利用好体育课程资源，必须首先要转变思想，让思想从传统观念中解放出来，与时俱进。思想的解放是初中体育课程内容资源开发的基础与前提。因为，所谓的资源都是人为开发出来的，教育资源也不例外。加大体育课程内容资源开发重要性的宣传力度，加深家长、老师、学校的思想认识程度，继而引起他们的重视，主动积极去寻找体育课程内容资源开发的途径与方法，不断创新体育课程资源开发理念和模式。学校在政策上支持，老师在方法上创新，家长在思想上理解，这样才能为体育课程内容资源的开发创造良好的环境。（二）加大力度培养学校体育师资力量面对初中学校体育老师水平较低，人数严重不足以及结构严重失衡的现状。我们一方面要加大对现有体育老师的培训工作，不断提高他们的自身素质与业务水平，制定合理、公平、公正的工资、职称评定制度，采用适当的激励政策，来鼓励老师发挥出自身潜力。另一方面学校要不断强化服务意识，坚持“以人为本”的管理理念，切实为体育老师自身利益着想，不断提高他们的工资、福利待遇，在物质上尽量满足他们，缓解他们的工作压力，让他们每天以一种精神饱满的状态工作。此外，还要引进高学历、高职称优秀体育老师，定期聘请一部分有威望的体育老师来学校任教，并让他们在日常的教育教学工作、重大的教育改革、课程研究等方面起到带头的作用，从而带动体育老师整体水平的提升。（三）结合地区因素，深层发掘体育课程内容资源要充分认识到发掘体育课程内容资源的重要性，越是深层次的东西越能代表其本身所蕴藏的价值。在发掘体育课程内容资源的时候一定要结合本地区实际经济条件、民族文化等各种因素，要做到实事求是，把课程内容资源的开发与当地经济发展，文化建设有机的融合在一起。可以把当地一些民族运动作为课程内容资源开发的一个方面。把课程内容资源的开发从校内适当的转移到校外，充分把校外资源作为体育课程内容的有效补充。校外资源的有效利用可以将学校教育与社会教育结合在一起，全面提高学生自身素质。总而言之，初中体育教育是提高国民素质的基础工程，充实、丰富、有趣，科学合理的体育教育内容是发展的关键。因此，在课程内容资源的开发上，我们一定要坚持合理、全面的知识布局，充分体现出让学生全面发展，和谐发展的新理念。【语言表达是学生进行学习、交流、沟通必须具备的一种能力。因此，培养学生的语言表达能力，是教师特别是语文教师教学工作中必须应该注重的。农村小学生语言表达能力的培养更为重要，这是因为农村人口文化水平偏低，口语较重，公共场所较少，孩子见识少，那么孩子在这种环境下形成了胆怯、内向、不会与人交流、不会语言表达的现状。在实施过程中要解决以下几个问题：在教学中，提高学生的口语表达能力，选准有效的实施策略是关键。一、巧用课前五分钟有的学生在课外三五成群，经常是侃侃而谈，但面对大家却胆量顿消。对此我的做法是规定每节课前的五分钟为“课中课”――口语训练时间（其中三分钟用于演讲，两分钟用于评点）。要求每个学生按学号轮流上台演讲，不定期规定主题，或者自由发挥也可以，每次演讲结束后，由另一个同学评点。老师事先向学生宣布这种口语训练的具体要求。这些要求是：（一）课前要做好充分准备，尽可能演讲自己围绕某一主题写的一段话，也可以选用平时摘抄的好的文章或片段。（二）所讲内容不限，但要积极健康。（三）用普通话，声音响亮，让每位同学都能听清。同学评同学，无所顾忌，有感而发，肯定中有建议，不足中有补充，常常会赢得大家的掌声。实践证明，这一活动对于开拓学生的知识面，训练学生的逻辑思维能力、培养学生的良好心理品质，提高口语交际能力是大有裨益的。二、加强学生的朗读训练朗读是新课程改革非常重视的学习语文，理解课文的方法，教师要通过多种形式锻炼学生的朗读能力，不要把主要精力都放在对文本的解读上，让学生单独读，齐声朗读，分角色朗读，有感情的朗读等等，培养朗读习惯，同时掌握朗读技巧，充分利用早读时间，让学生以朗读开启美好的一天，在反复朗读中，感受语言之美，并深入体会课文的意境，同时锻炼说话技巧。三、营造良好的朗读氛围小学生尤其是农村的小学生，他们害羞，担子小，不爱发言，也不喜欢站起来给大家朗读，因此老师要在平时的教学中创造良好的氛围，解除学生的紧张心理，保护好学生的自尊心，增强他们的自信心。因此老师首先要建立一个平等的师生关系，倡导课堂民主，要理解学生的不足，学生的朗读水平参差不齐，对于朗读水平比较差的学生要多鼓励，多赞扬，少批评，少指责。同时要注意组织教学，在有学生朗读怕的时候，其他同学要互相合作，注意听别的同学朗诵，学习优点，同时也能恰当地指出不足。另外可以清楚地发表自己的见解，同时学会倾听，大家互相尊重互相合作，共同提高。四、开展各种活动比如每周发布一次新闻发布会，进行朗读比赛、课本剧演出、参加社区活动、故事会、演讲会、辩论会、主持人大赛等等。通过丰富多彩的活动引发学生对朗读学习的兴趣，让他们意识到朗读是基础，只有朗读好了，才会在各种活动中占据优势，学生参加活动多了，又能切身体会朗读带给他们的益处。这样互相促进、互相提高，让活动促朗读，让朗读促提高。五、向生活要语言为了提高学生的口语表达能力，老师要教会学生向生活要语言。日常生活中老百姓的语言是最丰富的，如那些方言俚语、流传下来的谚语、一些俏皮话等等，都非常富有表现力，掌握了这些语言学生的表达能力就会大大提高，因此可以让学生们单独准备一个生活语言积累本，让他们留意在家庭、社会、学校各种场合听到的生活语言，把它们积累起来，为我所用，这样会大大提高学生的口语表达能力。同学们经过留意搜集，涉及的内容可谓五花八门：有乡风民俗的，如“吃不穷，穿不穷，打算不到死受穷”，“紧紧手，年年有”；有气象节令的，如“二八月，乱穿衣”，“鸡不进窝有大雨”；有富含哲理的，如“凡事回头看”等。又如他们在向村中老者请教时，了解了“腊八粥”、“寒食节”等的来历。学生们通过积累，生活语言多了，他们在交流中才会让谈话有生活气息，才会幽默，生动而有趣。六、选择新鲜话题在小学课本中有些教材的话题如果原搬照用，效果不一定好。教师可潜心钻研教材，活用教材中的话题，挖掘教材中的隐性成分，能够让学生乐于参与到话题中；同时要开展丰富多彩的活动，让学生在参与活动中锻炼自己。活动要选择那些符合他们年龄特点或能满足他们好奇心的事物感兴趣，如做主持人、访问、参观、春游或者社会调查等，这些活动都是互动性非常强的活动，小学生会非常乐意参加，主动性和积极性一定非常高，好之者不如乐之者，只有他们能够用心参加了，那么才有提高培养他们的口语交际能力的可能。七、善于创设情境每次进行口语表达能力训练，老师都要创造一个良好的情境，这样会大大提高口语交际效果。比如，老师可以故意设计一个圈套，让学生不知不觉地钻进去，顺其自然地成为事先预设的角色，然后达到让学生以最真实、最自然的口语交流。口语交际训练，有时还可以让学生扮演其他角色进行训练，如在小品中扮演儿子、女儿或长辈，扮演农民工或记者，也可扮演干部教授、学生等等。在表演时，让他们进入角色，在不知不觉中锻炼自己的口语表达和口语交际能力。总之，一位合格的语文老师要学会利用各种机会，“多管齐下”提高学生的口语表达能力。21、没有人陪你走一辈子，所以你要适应孤独，没有人会帮你一辈53第6讲图像特征提取与分析重点：图像特征及特征提取的基本概念。常见的图像特征提取与描述方法，如颜色特征、纹理特征和几何形状特征提取与描述方法。第6讲图像特征提取与分析重点：54图像特征提取与分析课件55图像特征提取与分析课件56图像特征提取与分析课件57图像特征提取与分析课件586.2.1颜色矩

颜色矩是以数学方法为基础的，通过计算矩来描述颜色的分布。

颜色矩通常直接在RGB空间计算颜色分布的前三阶矩表示为：6.2.1颜色矩颜色矩是以数学方法为基础的，通过计算矩596.2.2颜色直方图

设一幅图像包含M个像素，图像的颜色空间被量化成N个不同颜色。颜色直方图H定义为： （6-4）为第i种颜色在整幅图像中具有的像素数。归一化为：

(6-5)6.2.2颜色直方图设一幅图像包含M个像素，图像的颜色60由于RGB颜色空间与人的视觉不一致，可将RGB空间转换到视觉一致性空间。除了转换到前面提及的HSI空间外，还可以采用一种更简单的颜色空间：

这里，max=255。彩色图像变换成灰度图像的公式为：其中R,G,B为彩色图像的三个分量，g为转换后的灰度值。（6-6）（6-7）由于RGB颜色空间与人的视觉不一致，可将RGB空间转换到视觉616.3形状特征描述

6.3.1几个基本概念6.3.2区域内部空间域分析6.3.3区域内部变换分析6.3.4区域边界的形状特征描述6.3形状特征描述6.3.1几个基本概念626.3.1几个基本概念

邻域与邻接

对于任意像素(i,j),(s,t)是一对适当的整数，则把像素的集合{(i+s,j+t)}叫做像素(i,j)的邻域.直观上看，这是像素(i,j)附近的像素形成的区域.最经常采用的是4-邻域和8-邻域

4-邻域和8-邻域6.3.1几个基本概念邻域与邻接4-邻域和8-邻域63邻域与邻接互为4-邻域的两像素叫4-邻接。互为8-邻域的两像素叫8-邻接。邻域与邻接64对于图像中具有相同值的两个像素A和B，如果所有和A、B具有相同值的像素序列存在，并且和互为4-邻接或8-邻接，那么像素和叫做4-连接或8-连接，以上的像素序列叫4-路径或8-路径。像素的连接

像素的连接

对于图像中具有相同值的两个像素A和B，如果所有和A65在图像中，把互相连接的像素的集合汇集为一组，于是具有若干个0值的像素和具有若干个l值的像素的组就产生了。把这些组叫做连接成分，也称作连通成分。

在研究一个图像连接成分的场合，若1像素的连接成分用4-连接或8-连接，而0像素连接成分不用相反的8-连接或4-连接就会产生矛盾。假设各个1像素用8-连接，则其中的0像素就被包围起来。如果对0像素也用8-连接，这就会与左下的0像素连接起来，从而产生矛盾。因此0像素和1像素应采用互反的连接形式，即如果1像素采用8-连接，则0像素必须采用4-连接。连接成分

连接性矛盾示意图连接成分连接性矛盾示意图66在0-像素的连接成分中，如果存在和图像外围的1行或1列的0-像素不相连接的成分，则称之为孔。不包含有孔的1像素连接成分叫做单连接成分。含有孔的l像素连接成分叫做多重连接成分。

在0-像素的连接成分中，如果存在和图像外围的1行或1列的0-67区域内部空间域分析是不经过变换而直接在图像的空间域，对区域内提取形状特征。

1.欧拉数图像的欧拉数是图像的拓扑特性之一，它表明了图像的连通性。下图(a)的图形有一个连接成分和一个孔，所以它的欧拉数为0，而下图(b)有一个连接成分和两个孔，所以它的欧拉数为-1。可见通过欧拉数可用于目标识别。6.3.2区域内部空间域分析具有欧拉数为0和-1的图形

区域内部空间域分析是不经过变换而直接在图像的空间域，对区域内682.凹凸性

凹凸性是区域的基本特征之一，区域凹凸性可通过以下方法进行判别：区域内任意两像素间的连线穿过区域外的像素，则此区域为凹形。相反，连接图形内任意两个像素的线段，如果不通过这个图形以外的像素，则这个图形称为是凸的。任何一个图形，把包含它的最小的凸图形叫这个图形的凸闭包。凸图形的凸闭包就是它本身。从凸闭包除去原始图形的部分后，所产生的图形的位置和形状将成为形状特征分析的重要线索。凹形面积可将凸封闭包减去凹形得到。区域的凹凸性

2.凹凸性区域的凹凸性693.距离

距离在实际图像处理过程中往往是作为一个特征量出现，因此对其精度的要求并不是很高。所以对于给定图像中三点A,B,C，当函数D(A,B)满足下式的条件时，把D(A,B)叫做A和B的距离，也称为距离函数。第一个式子表示距离具有非负性，并且当A和B重合时，等号成立；第二个式子表示距离具有对称性第三个式子表示距离的三角不等式。3.距离70(1)欧氏距离:

(2)4-邻域距离，也称为街区距离:

(3)8-邻域距离，也称为棋盘距离:

计算点(i,j)和(h,k)间距离常采用的几种方法：%两点间的直线距离(1)欧氏距离:计算点(i,j)和(h,k)间距离常采用的71街区距离和棋盘距离都是欧式距离的一种近似。街区距离和棋盘距离都是欧式距离的一种近似。72下图中表示了以中心像素为原点的各像素的距离。从离开一个像素的等距离线可以看出，在欧氏距离中大致呈圆形，在棋盘距离中呈方形，在街区距离中呈倾斜45度的正方形。街区距离是图像中两点间最短的4－连通的长度，而棋盘距离则是两点间最短的8－连通的长度。下图中表示了以中心像素为原点的各像素的距离。从离开一个像素的734.区域的测量区域的大小及形状表示方法主要包括以下几种：（1）面积S：图像中的区域面积S可以用同一标记的区域内像素的个数总和来表示。按上述表示法区域R的面积S=41。区域面积可以通过扫描图像，累加同一标记像素得到，或者是直接在加标记处理时计数得到。区域的面积和周长

%区域测量：计算区域的周长和面积，或计算区域的质心%面积：数格子数（即像素点数）4.区域的测量区域的面积和周长%区域测量：计算区域的周长和74（2）周长L：区域周长L是用区域中相邻边缘点间距离之和来表示。采用不同的距离公式，关于周长L的计算有很多方法。常用的有两种： 一种计算方法是采用欧式距离，在区域的边界像素中，设某像素与其水平或垂直方向上相邻边缘像素间的距离为1，与倾斜方向上相邻边缘像素间的距离为。周长就是这些像素间距离的总和。这种方法计算的周长与实际周长相符，因而计算精度比较高。另一种计算方法是采用8邻域距离，将边界的像素个数总和作为周长。也就是说，只要累加边缘点数即可得到周长，比较方便，但是，它与实际周长间有差异。根据这两种计算周长的方式，以区域R的面积和周长图为例，区域的周长分别是和22。（2）周长L：区域周长L是用区域中相邻边缘点间距离之和来表示75（3）圆形度R0：圆形度R0用来描述景物形状接近圆形的程度，它是测量区域形状常用的量。其计算公式为：

式中为S区域面积；L为区域周长R0值的范围为，R0值的大小反映了被测量边界的复杂程度，越复杂的形状取值越小。R0值越大，则区域越接近圆形。

（4）形状复杂性e：形状复杂性常用离散指数表示，其计算公式为：

该式描述了区域单位面积的周长大小，e值越大，表明单位面积的周长大，即区域离散，则为复杂形状；反之，则为简单形状。e值最小的区域为圆形。典型连续区域的计算结果为：圆形e=12.6；正方形e=16.0；正三角形e=20.8。

%圆形的R0=1（3）圆形度R0：圆形度R0用来描述景物形状接近圆形的程度，766.3.3区域内部变换分析

区域内部变换分析是形状分析的经典方法,它包括求区域的各阶统计矩、投影和截口等。

矩法

具有两个变元的有界函数f(x,y)的p+q阶矩定义为这里p和q可取所有的非负整数值。参数称为p+q矩的阶。由于p和q可取所有的非负整数值，它们产生一个矩的无限集。而且，这个集合完全可以确定函数f(x,y)本身。换句话说，集合{mpq}对于函数是唯一的，也只有f(x,y)才具有该特定的矩集。对于大小为的数字图像f(i,j)的矩为:6.3.3区域内部变换分析区域内部变换分析是形状分77（1）区域形心位置0阶矩m00是图像灰度f(i,j)的总和。二值图像的m00则表示对象物的面积。如果用m00来规格化1阶矩m10及m01，则得到一个物体的重心坐标：

（2）中心矩中心矩是以重心作为原点进行计算：

中心矩具有位置无关性，利用中心矩可以提取区域的一些基本形状特征。

（1）区域形心位置（2）中心矩中心矩具有位置无关性，利78利用中心矩计算公式可以计算出三阶以下的中心矩：

利用中心矩计算公式可以计算出三阶以下的中心矩：79把中心矩再用零阶中心矩来规格化，叫做规格化中心矩，记作，表达式为：式中：

（3）不变矩为了使矩描述子与大小、平移、旋转无关，可以用二阶和三阶规格化中心矩导出七个不变矩组Φ。不变矩描述分割出的区域时，具有对平移、旋转和尺寸大小都不变的性质。把中心矩再用零阶中心矩来规格化，叫做规格化中心矩，记作80利用二阶和三阶规格中心矩导出的7个不变矩组为：利用二阶和三阶规格中心矩导出的7个不变矩组为：81投影和截口

对于区域为的二值图像和抑制背景的图像f(i,j)，它在i轴上的投影为：在j轴上的投影为：由以上两式所绘出的曲线都是离散波形曲线。这样就把二维图像的形状分析转化为对一维离散曲线的波形分析。固定i0，得到图像f(i,j)的过i0而平行于轴的截口。固定j0，得到图像f(i,j)的过j0而平行于i轴的截口。二值图像f(i,j)的截口长度为以上公式均是区域的形状特征。

投影和截口固定i0，得到图像f(i,j)的过i0而826.3.4区域边界的形状特征描述

区域外部形状是指构成区域边界的像素集合。链码描述通过边界的搜索等算法的处理，所获得的输出最直接的方式是各边界点像素的坐标，也可以用一组被称为链码的代码来表示，这种链码组合的表示既利于有关形状特征的计算，也利于节省存储空间。用于描述曲线的方向链码法是由Freeman提出的，该方法采用曲线起始点的坐标和斜率(方向)来表示曲线。对于离散的数字图像而言，区域的边界轮廓可理解为相邻边界像素之间的单元连线逐段相连而成。对于图像某像素的8-邻域，把该像素和其8-邻域的各像素连线方向按八链码原理图所示进行编码，用0，1，2，3，4，5，6，7表示8个方向，这种代码称为方向码。6.3.4区域边界的形状特征描述区域外部形状是指构成区域边83八链码原理图

八链码例子

其中偶数码为水平或垂直方向的链码，码长为1；奇数码为对角线方向的链码，码长为。八链码例子图为一条封闭曲线，若以s为起始点，按逆时针的方向编码，所构成的链码为556570700122333，若按顺时针方向编码，则得到链码与逆时针方向的编码不同。边界链码具有行进的方向性，在具体使用时必须加以注意。八链码原理图八链码例子其中偶数码为水平或垂直方向的链码84(1)区域边界的周长假设区域的边界链码为，每个码段ai所表示的线段长度为，那么该区域边界的周长为式中ne为链码序列中偶数码个数；n为链码序列中码的总个数。(2)计算区域的面积对x轴的积分S就是面积。式中，是