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基于小波滤波器的城市遥感影像纹理特征提取

时间:2022-01-29 百科知识 版权反馈
【摘要】:9.1.1 基于Gabor小波滤波器的城市遥感影像纹理特征提取由于Gabor滤波法利用了Gabor滤波器具有时域和频域的联合最佳分辨率,并且较好地模拟了人类视觉系统的视觉感知特性的良好性质,在遥感影像纹理分析中颇受关注。下面首先介绍Gabor小波滤波器函数,然后介绍基于Gabor小波滤波器的特征提取方法。,S-1)表示尺度因子。
基于小波滤波器的城市遥感影像纹理特征提取_城市遥感

9.1.1 基于Gabor小波滤波器的城市遥感影像纹理特征提取

由于Gabor滤波法利用了Gabor滤波器具有时域和频域的联合最佳分辨率,并且较好地模拟了人类视觉系统的视觉感知特性的良好性质,在遥感影像纹理分析中颇受关注。下面首先介绍Gabor小波滤波器函数,然后介绍基于Gabor小波滤波器的特征提取方法。

首先,采用母Gabor小波作为2D Gabor函数,表达式如式(9-1)所示:

img171

式(9-2)为式(9-1)的Fourier变换:

img172

Gabor函数构建了一个完备但是非正交基,以2D Gabor函数作为母小波,通过对其进行如式(9-3)所示的膨胀和旋转变换,就可以得到自相似的一组滤波器,称为Gabor小波变换滤波器:

img175

式中:a>1;m,n为整数;θ=nπ/k(n=0,1,…,K-1);a-m(m=0,1,…,S-1)表示尺度因子。设Ul和Uh分别表示最低中心频率和最高中心频率,K和S分别表示多尺度分解中的方向个数和尺度级数。

img176

对于给定的图像I(x,y),其Gabor小波变换可以定义为公式(9-5):

Wmn(x,y)=∫I(x1,y1)gmn*(x-x1,y-y1)dx1dy1      (9-5)

纹理特征可以采用式(9-6)所示的向量来表示:

f=(μ00,σ00,μ01,σ01,…,μM-1,N-1,σM-1,N-1)      (9-6)

式中:μmn和σmn分别表示变换系数的均值和方差,计算公式如下:

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相似性距离计算公式如式(9-8)所示,a(μmn)和a(σmn)用来实现归一化:

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