基于块划分特征提取与SVM的图像环境分类系统
项目介绍
本项目实现了一个完整的图像场景分类系统,专门用于识别自然与人文环境类型(如古建筑、水体、植被等)。系统采用创新的图像块划分策略,将输入图像划分为多个规则网格块,对每个图像块提取多种视觉特征,通过多特征融合与降维处理后,使用支持向量机(SVM)分类器进行训练和预测。该系统能够有效识别复杂环境场景,并提供可靠的分类置信度评估。
功能特性
- 图像块划分处理:支持自定义网格尺寸,将图像划分为规则块进行局部特征分析
- 多特征提取与融合:提取颜色、纹理、形状等多种视觉特征,并进行特征级融合
- 智能特征降维:采用PCA等降维技术消除特征冗余,提高分类效率
- SVM分类识别:基于支持向量机实现高精度场景分类,支持多类别识别
- 结果可视化:提供分类结果图像显示,可选显示网格划分和特征区域
- 性能评估:生成详细分类报告,包括准确率、混淆矩阵等评估指标
使用方法
训练模式
- 准备带标签的训练图像数据集(JPG/PNG格式)
- 配置图像块划分参数(如16×16像素)
- 选择需要提取的特征类型组合
- 设置SVM超参数(核函数、惩罚因子等)
- 运行训练程序生成分类模型
预测模式
- 输入待分类图像(建议分辨率不低于512×512像素)
- 加载预训练的SVM分类模型
- 系统自动进行图像块划分和特征提取
- 输出图像场景类别标签和置信度评分
- 可选生成可视化结果和分类报告
系统要求
- 操作系统:Windows/Linux/macOS
- 运行环境:MATLAB R2018b或更高版本
- 内存要求:至少4GB RAM(推荐8GB以上)
- 存储空间:至少1GB可用空间
- 依赖工具包:Image Processing Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox
文件说明
main.m作为项目的主入口文件,承担着系统核心流程的调度与控制功能,具体实现了图像数据的读取与预处理、参数配置的初始化、图像块的自动化划分与特征提取过程的执行、支持向量机分类器的训练与预测管理、分类结果的生成与可视化输出,以及性能评估指标的计算与展示等一系列关键操作。