graycomatrix

Создайте матрицу совместной встречаемости уровня серого из изображения

свернуть все на странице

Синтаксис

glcms = graycomatrix(I)
glcms = graycomatrix(I,Name,Value)
[glcms,SI] = graycomatrix(___)

Описание

glcms = graycomatrix(I) создает матрицу совместной встречаемости уровня серого (GLCM) из изображения I. Другим именем для матрицы совместной встречаемости уровня серого является gray-level spatial dependence matrix.

graycomatrix создает GLCM путем вычисления, как часто пиксель с уровнем серого (полутоновая интенсивность) значение i происходит горизонтально смежный с пикселем со значением j. (Можно задать другие пиксельные пространственные отношения с помощью 'Offsets' параметр.) Каждый элемент (i, j) в glcm задает число раз, что пиксель со значением i произошла горизонтально смежная с пикселем со значением j.

пример

glcms = graycomatrix(I,Name,Value) возвращает одну или несколько матриц совместной встречаемости уровня серого, в зависимости от значений дополнительных аргументов пары "имя-значение".

пример

[glcms,SI] = graycomatrix(___) возвращает масштабированное изображение, SI, используемый, чтобы вычислить матрицу совместной встречаемости уровня серого.

Примеры

свернуть все

Скрипт Open Live Script

Считайте полутоновое изображение в рабочую область.

I = imread('circuit.tif');
imshow(I)

Figure contains an axes. The axes contains an object of type image.

Вычислите матрицу совместной встречаемости уровня серого (GLCM) для полутонового изображения. По умолчанию, graycomatrix вычисляет GLCM на основе горизонтальной близости пикселей: [0 1]. Это - пиксель рядом с пикселем процента по той же строке. Этот пример задает различное смещение: две строки независимо на том же столбце.

glcm = graycomatrix(I,'Offset',[2 0])
glcm = 8×8

       14205        2107         126           0           0           0           0           0
        2242       14052        3555         400           0           0           0           0
         191        3579        7341        1505          37           0           0           0
           0         683        1446        7184        1368           0           0           0
           0           7         116        1502       10256        1124           0           0
           0           0           0           2        1153        1435           0           0
           0           0           0           0           0           0           0           0
           0           0           0           0           0           0           0           0
Скрипт Open Live Script

Создайте простое 3 6 демонстрационный массив.

I = [ 1 1 5 6 8 8; 2 3 5 7 0 2; 0 2 3 5 6 7]
I = 3×6

     1     1     5     6     8     8
     2     3     5     7     0     2
     0     2     3     5     6     7

Вычислите матрицу совместной встречаемости уровня серого (GLCM) и возвратите масштабированное изображение, используемое в вычислении. Путем определения пустых скобок для GrayLimits параметр, пример использует минимальные и максимальные полутоновые значения во входном изображении как пределы. 

[glcm,SI] = graycomatrix(I,'NumLevels',9,'GrayLimits',[])
glcm = 9×9

     0     0     2     0     0     0     0     0     0
     0     1     0     0     0     1     0     0     0
     0     0     0     2     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     2     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     2     1     0
     0     0     0     0     0     0     0     1     1
     1     0     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0     0     1


SI = 3×6

     2     2     6     7     9     9
     3     4     6     8     1     3
     1     3     4     6     7     8
Скрипт Open Live Script

Считайте полутоновое изображение в рабочую область.

I = imread('cell.tif');
imshow(I)

Figure contains an axes. The axes contains an object of type image.

Задайте четыре смещения.

offsets = [0 1; -1 1;-1 0;-1 -1];

Вычислите GLCMs, возвратив масштабированное изображение также. Отобразите масштабированное изображение, выполнив дополнительное перемасштабирование значений данных к области значений [0, 1].

[glcms,SI] = graycomatrix(I,'Offset',offsets);
imshow(rescale(SI))

Figure contains an axes. The axes contains an object of type image.

Отметьте, как функция возвращает массив четырех GLCMs.

whos
  Name           Size              Bytes  Class     Attributes

  I            159x191             30369  uint8               
  SI           159x191            242952  double              
  glcms          8x8x4              2048  double              
  offsets        4x2                  64  double
Скрипт Open Live Script

Считайте полутоновое изображение в рабочую область.

I = imread('circuit.tif');
imshow(I)

Figure contains an axes. The axes contains an object of type image.

Вычислите GLCM использование Symmetric опция, возвращая масштабированное изображение также. GLCM создал, когда вы устанавливаете Symmetric к true симметрично через его диагональ и эквивалентен GLCM, описанному Haralick (1973).

[glcm,SI] = graycomatrix(I,'Offset',[2 0],'Symmetric',true);
glcm
glcm = 8×8

       28410        4349         317           0           0           0           0           0
        4349       28104        7134        1083           7           0           0           0
         317        7134       14682        2951         153           0           0           0
           0        1083        2951       14368        2870           2           0           0
           0           7         153        2870       20512        2277           0           0
           0           0           0           2        2277        2870           0           0
           0           0           0           0           0           0           0           0
           0           0           0           0           0           0           0           0

Отобразите масштабированное изображение, выполнив дополнительное перемасштабирование значений данных к области значений [0, 1].

imshow(rescale(SI))

Figure contains an axes. The axes contains an object of type image.

Входные параметры

свернуть все

Введите изображение в виде 2D числовой матрицы или 2D логической матрицы.

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical

Аргументы в виде пар имя-значение

Задайте дополнительные разделенные запятой пары Name,Value аргументы. Name имя аргумента и Value соответствующее значение. Name должен появиться в кавычках. Вы можете задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке, например: Name1, Value1, ..., NameN, ValueN.

Пример: 'Offset',[2 0]

Область значений, используемая, масштабируя вход, отображает на уровни серого в виде векторного [low high] с 2 элементами. Если N количество уровней серого (см. параметр 'NumLevels') использовать для масштабирования, область значений [low high] разделен на N равные интервалы ширины и значения в интервале сопоставлены с одним уровнем серого. Полутоновые значения, меньше чем или равные low масштабируются к 1. Полутоновые значения, больше, чем или равный high масштабируются к 'NumLevels'. If'GrayLimits' установлен в [], graycomatrix использует минимальные и максимальные полутоновые значения в I как пределы, [min(I(:)) max(I(:))], например, [0 1] поскольку класс удваивается и [-32768 32767] для класса int16.

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical

Количество уровней серого в виде целого числа. Например, если NumLevels 8, graycomatrix масштабирует значения в I таким образом, они - целые числа между 1 и 8. Количество уровней серого определяет размер матрицы совместной встречаемости уровня серого (glcm).

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical

Расстояние между пикселем интереса и его соседом в виде p-by-2 массив целых чисел. Каждая строка в массиве является двухэлементным вектором, [row_offset, col_offset], это задает отношение или смещение, пары пикселей. row_offset количество строк между пикселем интереса и его соседом. col_offset количество столбцов между пикселем интереса и его соседом. Поскольку смещение часто описывается как угол, следующая таблица приводит значения смещения, которые задают общие углы, учитывая пиксельное расстояние D.

\angle

Смещение

0

[0 D]

45

[-D D]

90[-D 0]
135[-D -D]

Фигура иллюстрирует массив: offset = [0 1; -1 1; -1 0; -1 -1]

Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical

Считайте упорядоченное расположение значений в виде булева значения true или false. Например, когда 'Symmetric' установлен в true, graycomatrix количества и 1,2 и 2,1 соединения при вычислении числа раз значение 1 смежны со значением 2. Когда 'Symmetric' установлен в false, graycomatrix только количества 1,2 или 2,1, в зависимости от значения 'offset'.

Типы данных: логический

Выходные аргументы

свернуть все

Матрица совместной встречаемости уровня серого (или матрицы), возвращенный как NumLevels- NumLevels- P массив, где P количество смещений в Offset.

Типы данных: double

Масштабированное изображение, используемое в вычислении GLCM, возвращенного как числовая матрица одного размера с входным изображением. Значения в SI между 1 и NumLevels.

Типы данных: double

Алгоритмы

graycomatrix вычисляет GLCM от масштабированной версии изображения. По умолчанию, если I бинарное изображение, graycomatrix масштабирует изображение к двум уровням серого. Если I изображение интенсивности, graycomatrix масштабирует изображение к восьми уровням серого. Можно задать количество уровней серого graycomatrix использование, чтобы масштабировать изображение при помощи 'NumLevels' параметр и путь, который graycomatrix масштабирует значения с помощью 'GrayLimits' параметр.

Следующий рисунок показывает как graycomatrix вычисляет несколько значений в GLCM 4 5 изображение I. Элемент (1,1) в GLCM содержит значение 1 потому что существует только один экземпляр в изображении, где два, горизонтально смежные пиксели имеют значения 1 и 1. Элемент (1,2) в GLCM содержит значение 2 потому что существует два экземпляра в изображении, где два, горизонтально смежные пиксели имеют значения 1 и 2. graycomatrix продолжает эту обработку, чтобы заполнить все значения в GLCM.

graycomatrix игнорирует пиксельные пары, если любой из пикселей содержит NaN, заменяет положительный Infs со значением NumLevels, и замены отрицательный Infs со значением 1. graycomatrix игнорирует краевые элементы изображения, если соответствующий соседний пиксель выходит за пределы границ изображения.

GLCM, созданный, когда 'Symmetric' установлен в true симметрично через его диагональ и эквивалентен GLCM, описанному Haralick (1973). GLCM производится следующим синтаксисом с 'Symmetric' установите на true

 graycomatrix(I, 'offset', [0 1], 'Symmetric', true)

эквивалентно сумме двух GLCMs, произведенных следующими операторами where'Symmetric' установлен в false.

graycomatrix(I, 'offset', [0 1], 'Symmetric', false) 
graycomatrix(I, 'offset', [0 -1], 'Symmetric', false)

Ссылки

[1] Haralick, R.M., К. Шэнмугэн и я. Динштайн, "Структурные Функции Классификации Изображений", Транзакции IEEE в Системах, Человеке, и Кибернетике, Издании SMC-3, 1973, стр 610-621.

[2] Haralick, R.M., и Л.Г. Шапиро. Компьютер и Видение Робота: Издание 1, Аддисон-Уэсли, 1992, p. 459.

Смотрите также

Темы

Представлено до R2006a

Документация Image Processing Toolbox

Поддержка

Для просмотра документации необходимо авторизоваться на сайте