基于MATLAB的Zernike矩图像特征几何不变性分析系统

资 源 简 介

本项目利用MATLAB实现了Zernike矩的快速计算，通过图像平移和尺度归一化预处理，确保提取的特征具有平移与尺度不变性。适用于图像识别、模式分析等领域，提供稳定的几何不变特征支持。

详 情 说 明

基于Zernike矩的图像特征平移与尺度不变性分析系统

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB实现的图像特征分析系统，主要用于计算具有几何不变性的Zernike矩。通过图像平移和尺度归一化预处理技术，系统能够消除图像位置和缩放变化的影响，提取出稳定的旋转不变特征。该系统可广泛应用于图像识别、模式匹配和目标分类等领域。

功能特性

• 质心对齐处理：自动计算图像质心并将图像平移至中心，消除平移变化影响
• 尺度归一化：对图像进行尺度标准化处理，确保不同缩放比例下的特征一致性
• Zernike矩计算：支持计算指定阶数范围内的Zernike矩，获取旋转不变特征
• 可视化展示：提供原图与预处理后图像的对比显示功能
• 稳定性分析：生成特征稳定性报告，分析不同尺度/平移条件下的矩变化率
• 数据导出：支持将计算结果导出为Excel或CSV格式

使用方法

1. 准备输入图像：系统支持JPG、PNG、BMP等常见图像格式
2. 设置参数：

- 指定Zernike矩的计算阶数范围（如[3,5]） - 可选设置图像二值化阈值（针对灰度图像处理）

1. 运行分析：系统将自动完成预处理和特征计算
2. 查看结果：

- 查看生成的Zernike矩数值矩阵 - 观察预处理前后的图像对比 - 分析特征稳定性报告

1. 数据导出：可将计算结果导出保存

系统要求

• MATLAB R2018b或更高版本
• Image Processing Toolbox
• 支持Windows/Linux/macOS操作系统

文件说明

主程序文件整合了系统的核心处理流程，实现了图像读取与格式验证、质心定位与平移校正、图像尺寸标准化调整、Zernike矩的多阶计算、预处理效果可视化对比以及特征数据的导出功能，为用户提供完整的图像特征分析解决方案。