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，不用greycomatrix和greycoprops，使用opencv，不用两种图像的文件类型都是jpg,超声图像的文件路径是‘D:/zzz/us2’，自然图像的文件路径是‘D:/zzz/na2’，两种图像都有84张，图片形状都不同，图像名称是随机的，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

首先，我们需要导入必要的库：

import cv2
import numpy as np
import os
import matplotlib.pyplot as plt

然后，我们需要定义一些函数来提取图像的特征。

#### 提取颜色特征

我们可以使用 HSV 色彩空间来提取颜色特征，因为在 HSV 空间中，颜色信息被分离成了亮度，色调和饱和度三个通道。我们可以计算每个通道的均值和标准差来描述图像的颜色特征。

def extract_color_feature(img):
    hsv = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2HSV)
    h, s, v = cv2.split(hsv)
    return np.concatenate((np.mean(h), np.mean(s), np.mean(v), np.std(h), np.std(s), np.std(v)))

#### 提取纹理特征

我们可以使用 Gabor 滤波器来提取纹理特征。Gabor 滤波器是一种线性滤波器，可以模拟人类视觉系统中的简单细胞。我们可以通过计算图像的 Gabor 滤波器响应来描述图像的纹理特征。

def extract_texture_feature(img):
    gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    kernels = []
    for theta in np.arange(0, np.pi, np.pi / 4):
        for sigma in (1, 3):
            for frequency in (0.05, 0.25):
                kernel = cv2.getGaborKernel((5, 5), sigma, theta, frequency, 0.5, 0, ktype=cv2.CV_32F)
                kernels.append(kernel)

    features = np.zeros(len(kernels))
    for i, kernel in enumerate(kernels):
        filtered = cv2.filter2D(gray, cv2.CV_8UC3, kernel)
        features[i] = filtered.mean()

    return features

#### 提取形状特征

我们可以使用图像的边缘信息来描述图像的形状特征。我们可以通过计算图像的 Canny 边缘图像来提取边缘信息。

def extract_shape_feature(img):
    gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
    edges = cv2.Canny(gray, 100, 200)
    return edges.mean()

接下来，我们定义一个函数来加载图像数据集并提取特征。

def load_data(path):
    X = []
    y = []
    for f in os.listdir(path):
        img_path = os.path.join(path, f)
        img = cv2.imread(img_path)

        color_feature = extract_color_feature(img)
        texture_feature = extract_texture_feature(img)
        shape_feature = extract_shape_feature(img)

        feature = np.concatenate((color_feature, texture_feature, shape_feature))
        X.append(feature)

        if 'us' in f:
            y.append(0)
        else:
            y.append(1)

    return np.array(X), np.array(y)

现在我们可以加载数据集并拆分为训练集和测试集：

X, y = load_data('D:/zzz')

from sklearn.model_selection import train_test_split
X_train, X_test, y_train, y_test = train_test_split(X, y, test_size=0.2, random_state=42)

我们可以使用多种分类器来对两种图像进行分类。这里我们使用支持向量机和随机森林分类器。

from sklearn.svm import SVC
from sklearn.ensemble import RandomForestClassifier

svm = SVC(kernel='linear')
svm.fit(X_train, y_train)
print('SVM Accuracy:', svm.score(X_test, y_test))

rf = RandomForestClassifier(n_estimators=100)
rf.fit(X_train, y_train)
print('Random Forest Accuracy:', rf.score(X_test, y_test))

最后，我们可以使用混淆矩阵和分类报告来评估分类器的性能。

from sklearn.metrics import confusion_matrix, classification_report

y_pred_svm = svm.predict(X_test)
print('SVM Confusion Matrix:')
print(confusion_matrix(y_test, y_pred_svm))
print('SVM Classification Report:')
print(classification_report(y_test, y_pred_svm))

y_pred_rf = rf.predict(X_test)
print('Random Forest Confusion Matrix:')
print(confusion_matrix(y_test, y_pred_rf))
print('Random Forest Classification Report:')
print(classification_report(y_test, y_pred_rf))

完整代码如下：