一種基于四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)的彩色圖像紋理分類(lèi)方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種基于四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)的彩色圖像紋理分類(lèi)方法，包括以下步驟：(1)彩色圖像的預(yù)處理：(2)建立彩色圖像的四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)；(3)彩色圖像的紋理分類(lèi)處理。本發(fā)明通過(guò)構(gòu)造四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)，能夠結(jié)合三個(gè)通道之間的相關(guān)性，使得彩色圖像紋理的描述更為精確，分類(lèi)也更為準(zhǔn)確，具有較高的彩色圖像紋理分類(lèi)成功率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種基于四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)的彩色圖像紋理分類(lèi)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字圖像領(lǐng)域，具體涉及一種基于四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)的彩色圖像紋理分類(lèi)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]對(duì)于彩色圖像紋理的分類(lèi)處理通常有以下兩種方法:1、二維復(fù)數(shù)Gabor小波以及復(fù)數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)；2、四元數(shù)代數(shù)以及四元數(shù)Gabor小波，但是這兩種方法都存在一定的缺陷。
[0003]1、二維復(fù)數(shù)Gabor小波以及復(fù)數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)
[0004]二維復(fù)數(shù)Gabor小波及其傅里葉變換分別定義如下:

【權(quán)利要求】
1.一種基于四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)的彩色圖像紋理分類(lèi)方法，其特征在于:將彩色圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的D幅彩色圖像轉(zhuǎn)化成一AN1XD的四元數(shù)域的二維矩陣Q，其中N1表示散射向量的維數(shù)，然后將二維矩陣Q輸入四元數(shù)主成分分析分類(lèi)器進(jìn)行分類(lèi)，即具體包括以下步驟: (1)彩色圖像的預(yù)處理: (2)建立彩色圖像的四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)； (3)彩色圖像的紋理分類(lèi)處理； 其中，每一幅彩色圖像的大小均為NXN，參數(shù)D表示數(shù)據(jù)庫(kù)中彩色圖像的總數(shù)目。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)的彩色圖像紋理分類(lèi)方法，其特征在于:所述彩色圖像的預(yù)處理具體包括以下步驟: (1-1)將彩色圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中每幅NXN的彩色圖像T從RGB空間轉(zhuǎn)化到HSI空間； (1-2)將大小為NXN的彩色圖像T的HSI三個(gè)通道的數(shù)據(jù)分別賦值給NXN的四元數(shù)矩陣fQ的三個(gè)虛部，即fQ = 0+H⑴i+S (T) j+I (T) k ； 其中，i, j和k是三個(gè)虛數(shù)單位，H⑴，S(T)和I⑴分別表示彩色圖像H分量、S分量和I分量的數(shù)據(jù)值；H(T)是角度值，范圍在O度到360度之間；S是色度值，范圍在O到I之間是亮度值，范圍在O到I之間； (1-3)將待分類(lèi)的彩色圖像數(shù)據(jù)庫(kù)的圖像根據(jù)實(shí)際需要按一定比例分成訓(xùn)練數(shù)據(jù)和測(cè)試數(shù)據(jù)兩部分，若從彩色圖像數(shù)據(jù)庫(kù)中隨機(jī)選取D1幅彩色圖像作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)，剩下的(D-D1)幅彩色圖像作為測(cè)試數(shù)據(jù)，且(KD^D。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)的彩色圖像紋理分類(lèi)方法，其特征在于:所述建立彩色圖像的四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)具體包括以下步驟: (2-1)將訓(xùn)練數(shù)據(jù)的每一幅圖像分別輸入四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)，待所有的訓(xùn)練數(shù)據(jù)都通過(guò)四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)后，可以得到一個(gè)N1XD1的特征矩陣Qtl，其中N1是每幅訓(xùn)練圖像輸入四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)得到的散射向量的維數(shù)，D1是訓(xùn)練數(shù)據(jù)的數(shù)目，這里的四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)包括四元數(shù)Gabor小波算子和四元數(shù)取模算子； (2-2)將測(cè)試數(shù)據(jù)的每一幅圖像分別輸入四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)，待所有的測(cè)試數(shù)據(jù)都通過(guò)四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)后，可以得到一AN1X (D-D1)的特征矩陣Q1，其中N1是每幅測(cè)試圖像輸入四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)得到的散射向量的維數(shù)，(D-D1)是測(cè)試數(shù)據(jù)的數(shù)目； (2-3)將訓(xùn)練數(shù)據(jù)特征矩陣Qtl和測(cè)試數(shù)據(jù)特征矩陣Q1進(jìn)行串聯(lián)，得到數(shù)據(jù)的總的特征矩陣Q = [Q0, Q1]，Q是一個(gè)N1XD的矩陣。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于四元數(shù)散射網(wǎng)絡(luò)的彩色圖像紋理分類(lèi)方法，其特征在于:所述彩色圖像的紋理分類(lèi)處理的方法為:將四元數(shù)散射特征矩陣Q輸入四元數(shù)主成分分析分類(lèi)器進(jìn)行分類(lèi)，并得到最終的分類(lèi)結(jié)果。
【文檔編號(hào)】G06K9/62GK104077602SQ201410326277
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月9日
【發(fā)明者】伍家松, 楊淳沨, 姜龍玉, 陳陽(yáng), 韓旭, 舒華忠 申請(qǐng)人:東南大學(xué)