MATLAB图像HU矩计算与不变性分析工具

资 源 简 介

本项目提供基于MATLAB的自动化HU矩计算系统，支持多种图像格式输入，可提取几何矩并转换为具有平移、旋转和缩放不变性的HU矩，简化不变矩公式的推导流程，便于图像特征分析。

详 情 说 明

基于MATLAB的图像HU矩计算与不变性分析工具

项目介绍

本项目实现了一个完整的图像HU矩计算系统，能够自动提取输入图像的几何矩并转换为具有平移、旋转和缩放不变性的HU矩。系统支持多种图像格式输入，通过标准化矩计算流程，无需用户手动推导复杂的不变矩公式，直接输出7个经典的HU不变矩特征值。该系统为图像分析、模式识别和计算机视觉应用提供了便捷的矩特征提取工具。

功能特性

• 多格式图像支持：支持JPG、PNG、BMP等常见格式的灰度图像或彩色图像（自动转换为灰度处理）
• 灵活输入方式：支持图像文件路径输入和MATLAB图像矩阵数据直接输入
• 智能预处理：集成图像二值化技术，提供自动阈值计算和用户自定义阈值选项
• 完整矩计算流程：实现从几何矩到中心矩、归一化矩，最终到HU不变矩的全流程计算
• 丰富输出结果：提供HU矩特征向量、中间计算数据、可视化图形和分析报告
• 稳定性分析：包含矩值稳定性评估和特征分析功能

使用方法

基本调用方式

% 通过图像文件路径计算HU矩 hu_moments = main('image.jpg');

% 通过MATLAB图像矩阵计算HU矩 img = imread('image.png'); hu_moments = main(img);

% 使用自定义二值化阈值 hu_moments = main('image.bmp', 'Threshold', 0.5);

输出参数说明

• 主要输出：1×7的双精度数组，包含7个HU不变矩数值
• 可选输出：可获取各阶几何矩、中心矩、归一化矩的中间结果
• 可视化输出：支持原始图像与矩特征分布图形显示
• 分析报告：提供矩值稳定性评估和特征分析摘要

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Image Processing Toolbox（图像处理工具箱）
• 支持的操作系统：Windows/Linux/macOS

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能集成，包括图像读取与预处理、二值化处理、几何矩计算、中心矩转换、归一化矩推导以及HU不变矩的最终提取。该文件还负责协调各计算模块的工作流程，管理可选参数的解析与验证，并组织分析报告和可视化结果的生成输出。通过统一的接口封装，为用户提供简洁高效的特征提取服务。