基于MATLAB的ZK矩形状特征提取系统

资 源 简 介

本项目提供完整的ZK矩计算框架，用于二维形状分析与识别。系统通过MATLAB主控界面实现图像预处理、坐标归一化及参数配置，支持结果可视化，适用于图像处理和模式识别任务。

详 情 说 明

基于MATLAB与C混合编程的ZK矩形状特征提取系统

项目介绍

本项目实现了一套完整的ZK（Zernike）矩计算框架，专门用于二维形状分析与识别。系统采用MATLAB与C语言混合编程架构，结合了MATLAB在用户交互与可视化方面的优势以及C语言在数值计算方面的高性能。该系统能够有效提取形状的旋转不变特征，适用于模式识别、医学图像分析和工业检测等多个领域。

功能特性

• 完整的ZK矩计算流程：从图像预处理到特征提取的完整解决方案
• 混合编程优化：MATLAB主控界面提供友好交互，C语言模块保证计算效率
• 旋转不变特征提取：基于ZK矩的幅值特征具有旋转不变性
• 多参数可配置：支持阶数、预处理参数、精度控制等灵活配置
• 丰富的可视化输出：提供原始/重建图像对比和特征分布图谱

使用方法

1. 准备输入图像：载入待分析的二维灰度图像（uint8或double类型）
2. 参数配置：

- 设置ZK矩的最大阶数n和重复度m - 调整图像预处理参数（二值化阈值、边缘检测等） - 设定计算精度控制参数

1. 执行计算：运行主程序启动ZK矩计算流程
2. 结果分析：

- 查看ZK矩复数结果矩阵 - 分析特征参数报告（幅值、相位、标准化特征向量） - 观察可视化结果对比与特征分布

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2018b或更高版本
• 编译环境：MATLAB MEX编译器（支持C语言）
• 硬件建议：4GB以上内存，支持双精度浮点运算

文件说明

主控程序作为系统的核心调度中心，承担着用户交互界面管理、图像数据预处理、计算参数配置、C语言加速模块调用协调、ZK矩计算结果解析与特征提取、以及多种可视化图表生成等关键功能。它实现了从图像输入到特征输出的完整流程控制，确保各个模块之间的高效协同工作。