Создание матрицы совместного вхождения серого уровня на основе изображения
glcms = graycomatrix(I)I. Другое имя матрицы совместного вхождения серого уровня - матрица пространственной зависимости серого уровня.
graycomatrix создает GLCM, вычисляя, как часто пиксель со значением i уровня серого (интенсивность оттенков серого) возникает горизонтально рядом с пикселем со значением j. (Другие пространственные отношения пикселей можно задать с помощью 'Offsets' параметр.) Каждый элемент (i, j) вglcm определяет количество случаев, когда пиксель со значением i находился горизонтально рядом с пикселем со значением j.
glcms = graycomatrix(I,Name,Value)
Чтение изображения в градациях серого в рабочую область.
I = imread('circuit.tif');
imshow(I)
Вычислите матрицу совместного вхождения серого уровня (GLCM) для изображения в оттенках серого. По умолчанию graycomatrix вычисляет GLCM на основе горизонтальной близости пикселей [0 1]. Это пиксель рядом с интересующим пикселем в той же строке. В этом примере указывается другое смещение: две строки в одном 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
Создайте простой массив образцов 3 на 6.
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 совместного вхождения серого уровня (GLCM) и верните масштабированное изображение, использованное при вычислении. Путем указания пустых скобок для GrayLimits параметр в примере использует минимальное и максимальное значения оттенков серого во входном изображении в качестве пределов.
[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
Считывание изображения в градациях серого в рабочую область.
I = imread('cell.tif');
imshow(I)
Определите четыре смещения.
offsets = [0 1; -1 1;-1 0;-1 -1];
Вычислите GLCM, вернув также масштабированное изображение. Отображение масштабированного изображения, выполнение дополнительного масштабирования значений данных в диапазоне [0, 1].
[glcms,SI] = graycomatrix(I,'Offset',offsets);
imshow(rescale(SI))
Обратите внимание, как функция возвращает массив из четырех GLCM.
whos
Name Size Bytes Class Attributes I 159x191 30369 uint8 SI 159x191 242952 double glcms 8x8x4 2048 double offsets 4x2 64 double
Чтение изображения в градациях серого в рабочую область.
I = imread('circuit.tif');
imshow(I)
Вычислите GLCM с помощью Symmetric , возвращая также масштабированное изображение. GLCM, созданный при установке Symmetric кому true симметричен по своей диагонали и эквивалентен GLCM, описанному Хараликом (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
Отображение масштабированного изображения, выполнение дополнительного масштабирования значений данных в диапазоне [0, 1].
imshow(rescale(SI))
I - Изображение в градациях серогоВходное изображение, указанное как 2-D числовая матрица или 2-D логическая матрица.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical
Укажите дополнительные пары, разделенные запятыми Name,Value аргументы. Name является именем аргумента и Value - соответствующее значение. Name должен отображаться внутри кавычек. Можно указать несколько аргументов пары имен и значений в любом порядке как Name1,Value1,...,NameN,ValueN.
'Offset',[2 0]'GrayLimits' - Используемый диапазон масштабирования входного изображения на серые уровни[low high]Диапазон, используемый для масштабирования входного изображения на серые уровни, заданный как 2-элементный вектор [low high]. Если N - количество серых уровней (см. параметр 'NumLevels') для использования при масштабировании, диапазон [low high] делится на N ячейки и значения равной ширины в ячейке отображаются на один серый уровень. Значения оттенков серого меньше или равны low масштабированы до 1. Значения оттенков серого больше или равны high масштабированы до 'NumLevels'. Если'GrayLimits' имеет значение [], graycomatrix использует минимальное и максимальное значения оттенков серого в I в качестве пределов, [min(I(:)) max(I(:))], например, [0 1] для класса double и [-32768 32767] для класса int16.
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical
'NumLevels' - Количество уровней серогоКоличество уровней серого цвета, указанное как целое число. Например, если NumLevels равно 8, graycomatrix масштабирует значения в I таким образом, они являются целыми числами между 1 и 8. Количество уровней серого определяет размер матрицы совместного вхождения уровня серого (glcm).
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical
'Offset' - Расстояние между интересующим пикселем и его соседом[0 1] (по умолчанию) | массив целых чисел p-by-2 Расстояние между интересующим пикселем и его соседом, определяемое как массив p-by-2 целых чисел. Каждая строка в массиве является двухэлементным вектором, [row_offset, col_offset], которая задает отношение или смещение пары пикселей. row_offset - количество строк между интересующим пикселем и его соседом. col_offset - количество столбцов между интересующим пикселем и его соседом. Поскольку смещение часто выражается в виде угла, в следующей таблице перечислены значения смещения, которые задают общие углы, учитывая расстояние в пикселах D.
Угол | Смещение |
|---|---|
| 0 |
|
| 45 |
|
| 90 | [-D 0] |
| 135 | [-D -D] |
На рисунке показан массив: offset = [0 1; -1 1; -1 0; -1 -1]
Типы данных: single | double | int8 | int16 | int32 | int64 | uint8 | uint16 | uint32 | uint64 | logical
'Symmetric' - Рассмотреть порядок значенийfalse (по умолчанию) | trueРассмотрим упорядочение значений, указанных как логическое значение true или false. Например, когда 'Symmetric' имеет значение true, graycomatrix подсчитывает как 1,2, так и 2,1 пары при вычислении количества раз, когда значение 1 соседствует со значением 2. Когда 'Symmetric' имеет значение false, graycomatrix только 1,2 или 2,1, в зависимости от значения 'offset'.
Типы данных: logical
graycomatrix вычисляет GLCM из масштабированной версии изображения. По умолчанию, если I является двоичным изображением, graycomatrix масштабирует изображение до двух уровней серого. Если I - изображение интенсивности, graycomatrix масштабирует изображение до восьми уровней серого. Можно указать количество уровней серого цвета graycomatrix используется для масштабирования изображения с помощью 'NumLevels' параметр и способ, которым graycomatrix масштабирует значения с помощью 'GrayLimits' параметр.
На следующем рисунке показано, как graycomatrix вычисляет несколько значений в GLCM изображения 4 на 5 I. Элемент (1,1) в GLCM содержит значение 1 поскольку в изображении имеется только один экземпляр, где значения имеют два расположенных горизонтально соседних пикселя 1 и 1. Элемент (1,2) в GLCM содержит значение 2 потому что в изображении есть два экземпляра, где значения имеют два соседних по горизонтали пикселя 1 и 2. graycomatrix продолжает эту обработку для заполнения всех значений в GLCM.
graycomatrix игнорирует пары пикселей, если любой из пикселей содержит NaN, заменяет положительный Infs со значением NumLevels, и заменяет отрицательное Infs со значением 1. graycomatrix игнорирует пикселы границы, если соответствующий соседний пиксель выходит за границы изображения.
GLCM, созданный при 'Symmetric' имеет значение true симметричен по своей диагонали и эквивалентен GLCM, описанному Хараликом (1973). GLCM, созданный с помощью следующего синтаксиса: 'Symmetric' установить в значение true
graycomatrix(I, 'offset', [0 1], 'Symmetric', true)
эквивалентно сумме двух GLCM, полученных следующими утверждениями, где'Symmetric' имеет значение false.
graycomatrix(I, 'offset', [0 1], 'Symmetric', false) graycomatrix(I, 'offset', [0 -1], 'Symmetric', false)
[1] Харалик, Р.М., К. Шанмуган и И. Динштейн, «Текстурные особенности классификации изображений», IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics, Vol. SMC-3, 1973, pp. 610-621.
[2] Haralick, R.M., и Л.Г. Шапиро. Компьютер и робот зрение: Том 1, Аддисон-Уэсли, 1992, с. 459.