marlab怎么根据连续小波变换返回的复值矩阵画出脊线
时间: 2023-07-22 14:07:17 浏览: 155
画出小波变换的脊线,需要先找到小波系数的局部最大值点,然后将其连接起来形成脊线。具体步骤如下:
1. 对于连续小波变换返回的复值矩阵,先取其模值矩阵,即将实部与虚部的平方和开根号得到一个新的矩阵。
2. 对模值矩阵进行非极大值抑制,即对每个像素点,在其相邻的 8 个像素点中,找到最大值,将其余的像素值设为 0。这样可以将局部最大值点找出来。
3. 对于每个局部最大值点,以其为起点,沿着此点在模值矩阵中的梯度方向前进,直到到达下一个局部最大值点或者到达图像边缘。在前进的过程中,记录下经过的像素点的坐标。
4. 将记录下来的像素点坐标连接起来,即可形成一条脊线。
5. 对于所有的局部最大值点,重复步骤 3 和步骤 4,即可找到所有的脊线。
以下是 Python 代码示例:
```python
import numpy as np
import cv2
# 定义连续小波变换函数
def cwt(image):
# 定义小波函数和尺度
wavelet = cv2.getGaborKernel((21, 21), 8, np.pi/4, 10, 0.5, 0, ktype=cv2.CV_32F)
scales = np.arange(1, 10)
# 进行连续小波变换
cwt_image = np.zeros((image.shape[0], image.shape[1], len(scales)), dtype=np.complex64)
for i, scale in enumerate(scales):
filtered = cv2.filter2D(image, cv2.CV_32F, wavelet * scale)
cwt_image[:, :, i] = filtered[:, :]
return cwt_image
# 定义画脊线函数
def draw_ridges(image):
# 对模值矩阵进行非极大值抑制
suppressed = cv2.dilate(image, np.ones((3, 3))) == image
suppressed = suppressed.astype(np.float32)
# 找到局部最大值点
locs = np.where(suppressed != 0)
locs = np.column_stack((locs[1], locs[0])) # x,y 列表转换为 (x,y) 坐标形式
# 记录脊线像素点坐标
ridges = []
for loc in locs:
x, y = loc[0], loc[1]
dx, dy = 1, 0 # 初始梯度方向
ridge = [(x, y)]
# 沿梯度方向前进,直到到达下一个局部最大值点或边缘
while True:
nx = x + dx
ny = y + dy
if nx < 0 or nx >= image.shape[1] or ny < 0 or ny >= image.shape[0]:
break
if suppressed[ny, nx] == 0:
break
ridge.append((nx, ny))
# 更新梯度方向
idx = np.argmax(np.abs(image[ny, nx-1:nx+2]))
dx, dy = [-1, 0, 1][idx], 1
if len(ridge) > 1:
ridges.append(np.array(ridge))
# 画出脊线
ridge_image = np.zeros(image.shape, dtype=np.uint8)
for ridge in ridges:
for i in range(len(ridge)-1):
cv2.line(ridge_image, ridge[i], ridge[i+1], 255, 1)
return ridge_image
# 加载图像并进行连续小波变换
image = cv2.imread('image.jpg', cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
cwt_image = cwt(image)
# 取第 5 层小波系数的模值矩阵并画出脊线
ridge_image = draw_ridges(np.abs(cwt_image[:, :, 4]))
cv2.imshow('ridge image', ridge_image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
```
这里使用 Gabor 小波作为小波函数,用 `cv2.getGaborKernel` 函数获取,具体参数可以根据实际情况进行调整。在画脊线时,这里只取了第 5 层小波系数的模值矩阵,实际使用时可以取多个尺度的小波系数,然后将它们加权求和得到一个整体的模值矩阵。
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