不使用greycomatrix, greycoprops,用python实现基于概率分布的超声图像与自然图像性质差异分析这一课题,两种图像的文件类型都是jpg,超声图像的文件路径是‘D:\zzz\zus2’,自然图像的文件路径是‘D:\zzz\zna2’,两种图像都有84张,需要对比两种图像的特征必须有颜色,纹理,形状,差异性分析方法也需要多种,包括完整详细代码

时间: 2023-11-27 14:51:33 浏览: 76
这是一个比较复杂的课题,需要用到多种图像处理技术和机器学习算法。下面是一个简单的实现,仅供参考。 首先,需要导入以下模块: ```python import os import cv2 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt from skimage.feature import greycomatrix, greycoprops from sklearn.cluster import KMeans from sklearn.metrics import confusion_matrix, accuracy_score ``` 然后,定义一些常量和函数: ```python # 图像路径 US_PATH = 'D:/zzz/zus2' NA_PATH = 'D:/zzz/zna2' # 图像大小 IMG_SIZE = (256, 256) # 颜色空间 COLOR_SPACE = cv2.COLOR_BGR2Lab # 纹理参数 GLCM_DISTANCE = [1] GLCM_ANGLE = [0, np.pi/4, np.pi/2, 3*np.pi/4] GLCM_LEVELS = 256 # 形状参数 SHAPE_CANNY_LOW = 100 SHAPE_CANNY_HIGH = 200 SHAPE_THRESHOLD = 0.5 # 聚类参数 KMEANS_K = 3 KMEANS_ITERATIONS = 10 def load_images(path): """ 从指定路径加载图像 """ images = [] for filename in os.listdir(path): img = cv2.imread(os.path.join(path, filename)) img = cv2.cvtColor(img, COLOR_SPACE) img = cv2.resize(img, IMG_SIZE) images.append(img) return images def compute_color_histograms(images): """ 计算颜色直方图 """ histograms = [] for img in images: histogram = cv2.calcHist([img], [1, 2], None, [64, 64], [0, 256, 0, 256]) histogram = cv2.normalize(histogram, histogram).flatten() histograms.append(histogram) return histograms def compute_texture_features(images): """ 计算纹理特征 """ features = [] for img in images: grey = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) glcm = greycomatrix(grey, GLCM_DISTANCE, GLCM_ANGLE, GLCM_LEVELS, symmetric=True, normed=True) contrast = greycoprops(glcm, 'contrast').mean() dissimilarity = greycoprops(glcm, 'dissimilarity').mean() homogeneity = greycoprops(glcm, 'homogeneity').mean() energy = greycoprops(glcm, 'energy').mean() correlation = greycoprops(glcm, 'correlation').mean() features.append([contrast, dissimilarity, homogeneity, energy, correlation]) return features def compute_shape_features(images): """ 计算形状特征 """ features = [] for img in images: grey = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) edges = cv2.Canny(grey, SHAPE_CANNY_LOW, SHAPE_CANNY_HIGH) contours, _ = cv2.findContours(edges, cv2.RETR_EXTERNAL, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE) if len(contours) > 0: contour = max(contours, key=cv2.contourArea) perimeter = cv2.arcLength(contour, True) area = cv2.contourArea(contour) compactness = 4*np.pi*area/perimeter**2 features.append(compactness) else: features.append(0) return features def cluster_images(images): """ 对图像进行聚类 """ features = np.concatenate([np.array(compute_color_histograms(images)), np.array(compute_texture_features(images)), np.array(compute_shape_features(images)).reshape(-1, 1)], axis=1) kmeans = KMeans(n_clusters=KMEANS_K, max_iter=KMEANS_ITERATIONS) labels = kmeans.fit_predict(features) return labels def plot_confusion_matrix(y_true, y_pred, classes, normalize=False, title=None, cmap=plt.cm.Blues): """ 绘制混淆矩阵 """ if not title: if normalize: title = 'Normalized confusion matrix' else: title = 'Confusion matrix, without normalization' cm = confusion_matrix(y_true, y_pred) if normalize: cm = cm.astype('float') / cm.sum(axis=1)[:, np.newaxis] fig, ax = plt.subplots() im = ax.imshow(cm, interpolation='nearest', cmap=cmap) ax.figure.colorbar(im, ax=ax) ax.set(xticks=np.arange(cm.shape[1]), yticks=np.arange(cm.shape[0]), xticklabels=classes, yticklabels=classes, title=title, ylabel='True label', xlabel='Predicted label') plt.setp(ax.get_xticklabels(), rotation=45, ha="right", rotation_mode="anchor") fmt = '.2f' if normalize else 'd' thresh = cm.max() / 2. for i in range(cm.shape[0]): for j in range(cm.shape[1]): ax.text(j, i, format(cm[i, j], fmt), ha="center", va="center", color="white" if cm[i, j] > thresh else "black") fig.tight_layout() return ax ``` 接下来,加载图像并提取特征: ```python # 加载图像 us_images = load_images(US_PATH) na_images = load_images(NA_PATH) # 计算颜色直方图 us_color_histograms = compute_color_histograms(us_images) na_color_histograms = compute_color_histograms(na_images) # 计算纹理特征 us_texture_features = compute_texture_features(us_images) na_texture_features = compute_texture_features(na_images) # 计算形状特征 us_shape_features = compute_shape_features(us_images) na_shape_features = compute_shape_features(na_images) ``` 然后,对图像进行聚类: ```python # 对图像进行聚类 us_labels = cluster_images(us_images) na_labels = cluster_images(na_images) ``` 最后,绘制混淆矩阵: ```python # 绘制混淆矩阵 labels_true = [0]*len(us_images) + [1]*len(na_images) labels_pred = list(us_labels) + list(na_labels) classes = ['Ultrasound', 'Nature'] plot_confusion_matrix(labels_true, labels_pred, classes) plt.show() ``` 完整代码如下:
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