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,使用opencv, 两种图像的文件类型都是jpg,超声图像的文件路径是‘D:\zzz\us5’,自然图像的文件路径是‘D:\zzz\na4’,两种图像都有84张,图像的名称都是1到84的顺序数,两种图像的形状大小相同,需要对比两种图像的特征必须有颜色,纹理,形态学特征,差异性分析方法也需要多种,包括完整详细代码

时间: 2023-11-16 16:05:32 浏览: 124
以下是基于概率分布的超声图像与自然图像性质差异分析的Python代码,使用了OpenCV库: ```python import cv2 import numpy as np import os us_path = 'D:/zzz/us5/' na_path = 'D:/zzz/na4/' # 读取图像 def read_img(path): img_list = [] for i in range(1, 85): img = cv2.imread(path + str(i) + '.jpg') img_list.append(img) return img_list # 提取颜色特征 def color_feature(img_list): hsv_list = [] for img in img_list: hsv = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2HSV) hsv_list.append(hsv) hue_hist = [] sat_hist = [] val_hist = [] for hsv in hsv_list: hue_hist.append(cv2.calcHist([hsv], [0], None, [180], [0, 180])) sat_hist.append(cv2.calcHist([hsv], [1], None, [256], [0, 256])) val_hist.append(cv2.calcHist([hsv], [2], None, [256], [0, 256])) hue_hist = np.array(hue_hist) sat_hist = np.array(sat_hist) val_hist = np.array(val_hist) return hue_hist, sat_hist, val_hist # 提取纹理特征 def texture_feature(img_list): gray_list = [] for img in img_list: gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) gray_list.append(gray) glcm_list = [] for gray in gray_list: glcm = cv2.calcGLCM(gray, [5], 0, 256, symmetric=True) glcm_list.append(glcm) contrast = [] dissimilarity = [] homogeneity = [] energy = [] correlation = [] asm = [] for glcm in glcm_list: contrast.append(cv2.compareHist(glcm[0], np.zeros_like(glcm[0]), cv2.HISTCMP_CHISQR_ALT)) dissimilarity.append(cv2.compareHist(glcm[1], np.zeros_like(glcm[1]), cv2.HISTCMP_CHISQR_ALT)) homogeneity.append(cv2.compareHist(glcm[2], np.zeros_like(glcm[2]), cv2.HISTCMP_CHISQR_ALT)) energy.append(cv2.compareHist(glcm[3], np.zeros_like(glcm[3]), cv2.HISTCMP_CHISQR_ALT)) correlation.append(cv2.compareHist(glcm[4], np.zeros_like(glcm[4]), cv2.HISTCMP_CHISQR_ALT)) asm.append(cv2.compareHist(glcm[5], np.zeros_like(glcm[5]), cv2.HISTCMP_CHISQR_ALT)) contrast = np.array(contrast) dissimilarity = np.array(dissimilarity) homogeneity = np.array(homogeneity) energy = np.array(energy) correlation = np.array(correlation) asm = np.array(asm) return contrast, dissimilarity, homogeneity, energy, correlation, asm # 提取形态学特征 def morphology_feature(img_list): kernel = cv2.getStructuringElement(cv2.MORPH_RECT, (5, 5)) opening_list = [] closing_list = [] gradient_list = [] tophat_list = [] blackhat_list = [] for img in img_list: opening = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_OPEN, kernel) closing = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_CLOSE, kernel) gradient = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_GRADIENT, kernel) tophat = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_TOPHAT, kernel) blackhat = cv2.morphologyEx(img, cv2.MORPH_BLACKHAT, kernel) opening_list.append(opening) closing_list.append(closing) gradient_list.append(gradient) tophat_list.append(tophat) blackhat_list.append(blackhat) opening = np.mean(np.array(opening_list), axis=0) closing = np.mean(np.array(closing_list), axis=0) gradient = np.mean(np.array(gradient_list), axis=0) tophat = np.mean(np.array(tophat_list), axis=0) blackhat = np.mean(np.array(blackhat_list), axis=0) return opening, closing, gradient, tophat, blackhat # 计算两种图像的特征差异 def feature_diff(us_feature, na_feature): diff = [] for i in range(len(us_feature)): us_f = us_feature[i] na_f = na_feature[i] if len(us_f.shape) == 1: us_f = us_f.reshape(-1, 1) na_f = na_f.reshape(-1, 1) us_p = us_f / np.sum(us_f) na_p = na_f / np.sum(na_f) kl = np.sum(us_p * np.log2(us_p / na_p)) diff.append(kl) return np.array(diff) # 提取超声图像和自然图像的特征 us_img_list = read_img(us_path) na_img_list = read_img(na_path) hue_hist_us, sat_hist_us, val_hist_us = color_feature(us_img_list) hue_hist_na, sat_hist_na, val_hist_na = color_feature(na_img_list) contrast_us, dissimilarity_us, homogeneity_us, energy_us, correlation_us, asm_us = texture_feature(us_img_list) contrast_na, dissimilarity_na, homogeneity_na, energy_na, correlation_na, asm_na = texture_feature(na_img_list) opening_us, closing_us, gradient_us, tophat_us, blackhat_us = morphology_feature(us_img_list) opening_na, closing_na, gradient_na, tophat_na, blackhat_na = morphology_feature(na_img_list) # 计算两种图像的特征差异 hue_hist_diff = feature_diff(hue_hist_us, hue_hist_na) sat_hist_diff = feature_diff(sat_hist_us, sat_hist_na) val_hist_diff = feature_diff(val_hist_us, val_hist_na) contrast_diff = feature_diff(contrast_us, contrast_na) dissimilarity_diff = feature_diff(dissimilarity_us, dissimilarity_na) homogeneity_diff = feature_diff(homogeneity_us, homogeneity_na) energy_diff = feature_diff(energy_us, energy_na) correlation_diff = feature_diff(correlation_us, correlation_na) asm_diff = feature_diff(asm_us, asm_na) opening_diff = feature_diff(opening_us, opening_na) closing_diff = feature_diff(closing_us, closing_na) gradient_diff = feature_diff(gradient_us, gradient_na) tophat_diff = feature_diff(tophat_us, tophat_na) blackhat_diff = feature_diff(blackhat_us, blackhat_na) # 输出特征差异 print('Hue hist diff:', hue_hist_diff) print('Sat hist diff:', sat_hist_diff) print('Val hist diff:', val_hist_diff) print('Contrast diff:', contrast_diff) print('Dissimilarity diff:', dissimilarity_diff) print('Homogeneity diff:', homogeneity_diff) print('Energy diff:', energy_diff) print('Correlation diff:', correlation_diff) print('ASM diff:', asm_diff) print('Opening diff:', opening_diff) print('Closing diff:', closing_diff) print('Gradient diff:', gradient_diff) print('Tophat diff:', tophat_diff) print('Blackhat diff:', blackhat_diff) ``` 该代码会输出每种特征的差异性分析结果。需要注意的是,由于KL散度的值在不同特征中具有不同的量纲,因此输出的结果可能不具有可比性。
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