opencv 灰度共生矩阵
时间: 2023-09-17 21:15:08 浏览: 71
灰度共生矩阵(Gray-Level Co-occurrence Matrix, GLCM)是一种描述图像局部空间灰度分布统计特征的工具。它可以用来提取图像纹理特征,广泛应用于图像识别、分类、分割等领域。
GLCM 是基于灰度级别的共存关系来描述图像纹理特征的,它描述了同一灰度级别的像素对在给定方向上出现的概率。通俗地说,就是描述图像中相邻像素灰度值出现的统计规律。
在 OpenCV 中,可以通过 cv2.calcHist() 函数来计算 GLCM。该函数需要指定图像、灰度级别数目、灰度共生矩阵的方向和距离等参数。例如:
```python
import cv2
import numpy as np
img = cv2.imread('texture.jpg', 0) # 读取灰度图像
glcm = cv2.calcHist([img], [0], None, [256], [0, 256], accumulate=False) # 计算 GLCM
```
其中,img 是输入的灰度图像,glcm 是输出的灰度共生矩阵。在计算 GLCM 前,我们可以对图像进行平滑、增强等预处理操作,以提高 GLCM 的准确性。
相关问题
灰度共生矩阵python代码
下面是使用Python实现灰度共生矩阵的示例代码,代码中使用了Python的numpy和opencv库:
```python
import cv2
import numpy as np
# 读取图像
img = cv2.imread('image.png', 0)
# 灰度共生矩阵参数
d = 1 # 距离
theta = [0, np.pi/4, np.pi/2, 3*np.pi/4] # 方向
levels = 256 # 灰度级数目
# 计算灰度共生矩阵
glcm = np.zeros((levels, levels, len(theta)))
for i, angle in enumerate(theta):
offset = np.array([d*np.cos(angle), -d*np.sin(angle)])
for y in range(img.shape[0]):
for x in range(img.shape[1]):
yp = int(round(y + offset[1]))
xp = int(round(x + offset[0]))
if yp >= 0 and yp < img.shape[0] and xp >= 0 and xp < img.shape[1]:
glcm[img[y, x], img[yp, xp], i] += 1
# 归一化灰度共生矩阵
glcm /= np.sum(glcm)
# 计算灰度共生矩阵特征
features = np.zeros((len(theta), 4))
for i in range(len(theta)):
# 能量
features[i, 0] = np.sum(glcm[:,:,i]**2)
# 对比度
features[i, 1] = np.sum((np.arange(levels)[:,np.newaxis,np.newaxis] - np.arange(levels)[np.newaxis,:,np.newaxis])**2 * glcm[:,:,i])
# 相关性
mu_x = np.sum(glcm[:,:,i] * np.arange(levels)[:,np.newaxis])
mu_y = np.sum(glcm[:,:,i] * np.arange(levels)[np.newaxis,:])
sigma_x = np.sqrt(np.sum(glcm[:,:,i] * (np.arange(levels)[:,np.newaxis] - mu_x)**2))
sigma_y = np.sqrt(np.sum(glcm[:,:,i] * (np.arange(levels)[np.newaxis,:] - mu_y)**2))
cov = np.sum(glcm[:,:,i] * (np.arange(levels)[:,np.newaxis] - mu_x) * (np.arange(levels)[np.newaxis,:] - mu_y))
features[i, 2] = cov / (sigma_x * sigma_y)
# 熵
features[i, 3] = -np.sum(glcm[:,:,i] * np.log2(glcm[:,:,i] + 1e-10))
print(features)
```
该代码读取一张灰度图像,并计算其在四个方向上的灰度共生矩阵,然后归一化灰度共生矩阵,并计算每个方向上的能量、对比度、相关性和熵四个特征。最终输出一个4x4的特征矩阵。
灰度共生矩阵计算相关性python
灰度共生矩阵(Gray Level Co-occurrence Matrix,GLCM)是一种用于描述图像纹理特征的统计工具。GLCM可以用来描述图像中相邻像素之间的灰度值关系,从而提取出图像的纹理信息。
GLCM中的元素表示的是两个像素之间的灰度差值,而元素的值表示的是这种灰度差值出现的次数。因此,GLCM可以反映出不同灰度差值之间的出现频率,进而描述图像的纹理特征。
下面是一个简单的示例代码,用于计算图像的灰度共生矩阵和相关性。
```python
import cv2
import numpy as np
# 读取图像
img = cv2.imread('image.jpg', 0)
# 计算灰度共生矩阵
glcm = cv2.calcGLCM(img, [1], 0, 256)
# 计算相关性
correlation = cv2.compareHist(glcm, glcm, cv2.HISTCMP_CORREL)
print('Correlation:', correlation)
```
在这个示例代码中,我们使用了OpenCV库的calcGLCM函数来计算灰度共生矩阵,其中[1]表示计算水平方向的灰度共生矩阵,0表示像素灰度值的量化级别,256表示灰度级数。然后,我们使用compareHist函数计算灰度共生矩阵的相关性。
需要注意的是,GLCM的计算结果可能受到像素数量、像素分布等因素的影响,因此在使用GLCM提取图像纹理特征时,需要注意对比不同图像之间的结果的可比性。