MATLAB图像处理：基于Hu不变矩的特征提取系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现图像的Hu不变矩计算，提供从预处理、中心矩归一化到不变矩特征输出的全流程工具。支持灰度及彩色图像（自动转换），输出的七个特征值具备平移、旋转和尺度不变性，适用于图像识别与模式分析。

详 情 说 明

基于Hu不变矩的图像特征提取与分析系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的图像Hu不变矩计算系统，能够对输入的二维图像进行预处理、中心矩计算和归一化处理，最终输出七个具有平移、旋转和尺度不变性的Hu不变矩特征值。该系统适用于图像特征提取、模式识别、形状分析等多个计算机视觉应用场景，为图像分析提供稳定可靠的形状特征描述符。

功能特性

• 多格式图像支持：兼容JPG、PNG、BMP等多种常见图像格式
• 自动灰度转换：智能处理彩色图像，自动转换为灰度图像进行计算
• 完整的Hu矩计算流程：包含图像预处理、矩计算、中心矩计算、归一化处理全流程
• 不变性特征提取：输出的七个Hu矩特征具有平移、旋转和尺度不变性
• 可视化支持：可选显示原始图像、计算过程和特征分析结果
• 灵活输入方式：支持通过文件路径加载或直接传入图像矩阵数据

使用方法

基本调用

% 通过图像文件路径计算Hu矩 hu_moments = main('path/to/your/image.jpg');

% 通过图像矩阵数据计算Hu矩 image_data = imread('image.png'); hu_moments = main(image_data);

输出结果

系统返回1×7的双精度数组，包含七个Hu不变矩特征值：

• φ1: 第一个Hu不变矩，反映图像的整体形状特征
• φ2: 第二个Hu不变矩，描述图像的伸长程度
• φ3至φ7: 更高阶的形状特征描述符

系统要求

• 运行环境: MATLAB R2018b或更高版本
• 内存要求: 至少4GB RAM（处理高分辨率图像时建议8GB以上）
• 图像分辨率: 无严格限制，但建议使用适中分辨率图像以保证计算效率

文件说明

主程序文件实现了系统的核心功能，包括图像读取与格式验证、彩色图像至灰度图像的自动转换、图像数据的预处理与标准化、二维矩与中心矩的精确计算、归一化中心矩的推导，以及最终七个Hu不变矩特征的生成与输出。该文件整合了完整的计算流程，确保特征提取的准确性和稳定性。