Gabor 特征

一.Gabor 特征的简介

Gabor 特征是一种可以用来描述图像纹理信息的特征,Gabor 滤波器的频率和方向与人类的视觉系统类似,特别适合于纹理表示与判别。Gabor 特征主要依靠 Gabor 核在频率域上对信号进行加窗,从而能描述信号的局部频率信息。

说到 Gabor 核,不能不提到傅里叶变换。正是靠傅里叶变换,我们才能将信号转换到频率域,才能让Gabor核在频率域去加窗。而在原本的空间域中,一个 Gabor 核实际上就是一个高斯核与正弦波调制的结果。

如下图所示,分别为正弦函数,高斯函数,调和后的函数。通过频率参数和高斯函数参数的选取,Gabor变换可以选取很多纹理特征,但是Gabor是非正交的,不同特征分量之间有冗余。 

二.Gabor核及其变换

如果从Fourier变换的角度来看,Gobor变换就是窗函数取高斯窗时的短时Fourier变换。

三.Gabor特征提取

先对图像I(x,y)进行实数形式的Gabor变换,得到处理后的图像,直接提取特征的话,特征维数太高,不利于后续处理。一般对图像分块,例如:分别水平和垂直方向取16等分,将整个图像分成64个16x16大小的子图像块。

然后计算每一块对应的能量。

这里写图片描述

计算之后得到联合空间频率能量矩阵Energy。最后将能量矩阵降维成1x64的行向量,作为原始图像在某一方向和尺度变换后的特征向量。

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