机器视觉-颜色特征提取

d (r r0 )2 ( g g0 ) 2 (b b0 ) 2
d ≤m（m为阈值）
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区域生长算法流程图
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区域生长终止准则
首先以种子点为中心，选取半径为n（n大小可变） 的方形邻域，统计出窗口中任意非边界点的R、G、 B值与种子点3*3邻域内各点的R、G、B分量的差值。 然后计算出差值结果中同值的个数，统计出直方图， 最后依据直方图确定最终阈值
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文献阅读之颜色特征提取
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
讨论组：潘星 黄荣娟
魏华
杨远洲
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基于区域生长的彩色图像颜色特征提取研究
由于彩色图像较灰度图像包含了更多的有效信息， 也更符合人们的视觉感受，因此彩色图像处理正 受到人们越来越多的关注。 本文针对彩色图像，提出了一种简单的颜色特征 提取方法。该方法选取了适合彩色图像处理的区 域生长算法，利用中值点法来改进其中种子点的 选取方法，并结合RGB彩色空间中像素点的性质确 定区域生长准则和终止准则
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3*3邻域的区域生长准则
对于彩色空间中图像I上的任意一点p0，如果其R、G、 B分量分别为r0、g0、b0，则我们用下式来定义区域生 长准则 |r-r0|≤m1 |g-g0|≤m2 |b-b0|≤m3 其中r、g、b为p0点3*3邻域内任意一点的R、G、B分 量，m1、m2、m3分别为对应于R、G、B分量所选定的 阈值 以向量的二范数定义的生长准则
对种子点进行3*3邻域的区域生长
以一组“种子”点开始，将与种子性质相似（诸如特 定范围的颜色或灰度）的相邻像素附加到生长区域的 每个种子上 先对要分割的区域找一个种子像素作为生长的起点， 然后将种子像素周围邻域中与种子像素具有相同或相 似性质的像素合并到这一区域中，再将这些新像素当 做新的种子像素继续上面的过程，直到没有满足条件 的像素可被包括进来为止 区域生长准则 区域生长终止准则
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例子
提取原始彩色图像图中的红色画片部分。在红色区域 中随机初始化一点（670,447）,以该点为中心取13*13 大小的窗口，按中值点法得到R的中间值为165。在该 窗口中，R分量为165的点共有8个，随机选取其中之一 （670,445）为种子点，其R、G、B分量分别为165、17、 29 Company Logo
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实验（3）
采用以像素点向量的二范数定义生长准则时，阈 值分别取5和6的实验结果
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结论
传统的对彩色图像颜色特征的提取工作，是先将彩色 图像转化为灰度图像，然后再对种子点进行区域生长 处理。在本文中，我们选取了适合彩色图像处理的区 域生长算法，并改进了其中种子点的选取、生长准则 和终止准则的确定，再直接对彩色空间中的种子点进 行区域生长作用 从实验结果来看，本文提出的方法是一种简单的彩色 图像颜色特征的提取方法，对于传统方法中通常存在 的不能较好的区分颜色特征、提取有效性差、耗费时 间比较长等问题都有所改进，在保证区域连通性的同 时，也得到了与人眼视觉判断相一致的有意义的图像 特征提取结果
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举例
本图是对应图1（c）中的种子点，当n=50时，统计出的 窗口中非边界点与种子点的3*3邻域内各点的颜色分量 差值直方图。其中(a)、(b)、(c)分别是对应于R、G、B 分量的差值直方图。从图中可以看出，可以取m1=5 m2=5 m3=5将图像中的红色花片部分提取出来
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图像后处理
利用形态学中的开闭滤波对提取出的图像进行后处 理。考虑到图像中的噪声点几乎都是单个的孤立像 素点，因此我们用半径为1的圆盘作为结构元素对提 取后的图像进行先开后闭的滤波作用 开运算：先腐蚀后膨胀。可以光滑目标轮廓，消 除小目标，在纤细点处分离物体，同时并不明显 改变目标的面积。主要作用与腐蚀相似，但与腐 蚀处理相比较，有保目标大小不变的优点 关运算：先膨胀后腐蚀。在保持原目标的大小与 形态的同时，填充凹陷，弥合孔洞和裂缝。与膨 胀的作用相似，但与膨胀的处理相比，具有保目 标大小不变的优点
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图像后处理之后的结果
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实验（1）
先将原始图像转化为灰度图像后对图1（c）中所选的 种子点进行区域生长的结果，图5是利用区域生长算法 的第一种定义，阈值分别为21、22时的实验结果
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实验（2）
先将原始图像转化为灰度图像后，对图1（c）中所选 的种子点按照区域生长算法的第二种定义进行生长， 像素灰度差分别取1、2时的实验结果
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本文对彩色图像颜色特征提取的主要步骤 选取种子点 对种子点进行3*3领域的区域生长 图像后处理
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关于种子点的选取
选取种子点 在待提取区域中初始化一点，以该点为中心在图 像中取半径为k的方形邻域为窗口，也即是以该 点为中心的（2k+1）*(2k+1)大小的窗口，将窗 口内各像素点的待提取颜色分量排序，取窗口中 待取颜色分量等于排序中间值的点为种子点。实 验发现，在k取5或6时，对所选种子点进行区域 生长作用的提取效果较好
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算法原理
针对颜色特征提取的算法 颜色直方图法 全局累加直方图法 局部累加直方图法 颜色参量的统计特征法 先将彩色图像转化为灰度图像再进行处理的方法 本文提出的方法继承了区域生长算法的基本思想， 并且改进了其中种子点的选取方法和生长准则以及 生长终止准则的确定