基于Gabor滤波器的图像纹理特征提取与边缘检测系统
项目介绍
本项目是一个集成了Gabor滤波器与边缘检测算法的图像分析工具,主要用于对输入图像进行多尺度、多方向的纹理特征量化提取和边缘结构的精准定位。系统通过可定制的Gabor滤波器组捕捉图像的纹理信息,并结合Canny算法检测边缘,最终输出多种形式的分析结果,为图像分类、分割等高级视觉任务提供有效的数据支持。
功能特性
- 多尺度多方向纹理分析:利用可配置的Gabor滤波器组,从不同尺度和方向提取图像的纹理特征。
- 自定义参数调节:用户可根据特定图像纹理特性,灵活调整Gabor滤波器的方向数量、尺度数量、中心频率、带宽等关键参数。
- 纹理特征量化与可视化:计算并生成纹理能量、方差等统计特征的可视化图谱。
- 高精度边缘检测:集成Canny边缘检测算法,精准定位图像中的边缘结构。
- 多样化结果输出:系统提供滤波响应图、纹理特征图、边缘二值图以及包含特征向量和边缘坐标的数据文件(.mat或.csv格式)。
使用方法
- 准备输入图像:确保输入图像为单通道灰度图,格式可为jpg、png或bmp,尺寸无限制。
- 配置分析参数(可选):在运行主程序前,可根据需要修改Gabor滤波器的参数(如方向、尺度、频率等)。若未指定,系统将使用默认参数。
- 运行主程序:执行主脚本,程序将自动加载图像并进行分析处理。
- 获取输出结果:处理完成后,程序会在指定目录生成:
* Gabor滤波响应图(展示不同滤波器的振幅/相位响应)
* 纹理特征统计图(可视化纹理能量等特征)
* 边缘检测二值图(黑白图像,标注边缘位置)
* 特征数据文件(.mat或.csv格式,储存纹理特征向量与边缘坐标信息)
系统要求
- 操作系统:Windows / Linux / macOS
- 软件环境:MATLAB (推荐 R2016a 或更高版本)
- 必要工具箱:Image Processing Toolbox
文件说明
主程序文件承载了系统的核心流程控制与功能调度。它主要负责完成图像数据的读取与预处理,根据设定参数构建Gabor滤波器组并对图像进行卷积滤波,进而计算并生成多尺度和多方向的滤波响应结果。同时,该文件还负责调用纹理特征提取模块,对滤波响应进行统计量计算与可视化,并整合Canny边缘检测算法以输出边缘结构图。最终,它将所有生成的特征数据与边缘信息整合并写入指定的输出文件中。