Gabor濾波簡介和實現(Matlab,OpenCV)
簡介
Gabor變換屬於加窗傅立葉變換,Gabor函式可以在頻域不同尺度、不同方向上提取相關的特徵。Gabor 濾波器的頻率和方向類似於人類的視覺系統,所以常用於紋理識別。在空間域,二維Gabor濾波器是一個高斯核函式和正弦平面波的乘積,具體的:
複數:
實部:
虛部:
其中:
公式中:
λ:正弦函式波長;
θ:Gabor核函式的方向
ψ:相位偏移
σ:高斯函式的標準差
γ: 空間的寬高比(這個沒太理解)
2. Matlab實現
紹欣師兄給了一個matlab的實現,很好用,下載地址:Gabor Matlab.
程式預設為5個尺度,8個方向,假設輸入影象是:
Gabor濾波後的效果圖(每行是同一尺度,每列是同一方向):
3. OpenCV 實現
大四的時候用過,是一個叫Zhou Mian 的寫的。下載地址:
功能:
生成特定方向和尺度的gabor
生成可以顯示或者儲存的gabor核的實部,虛部
影象的實部,虛部或者主要(Magnitude)響應
示例:
//首先包含標頭檔案
#include "cvgabor.h"
//建立一個方向是PI/4而尺度是3的gabor
double Sigma = 2*PI;
double F = sqrt(2.0);
CvGabor *gabor1 = new CvGabor; gabor1->Init(PI/4, 3, Sigma, F);
//獲得實部並顯示它
IplImage *kernel = cvCreateImage( cvSize(gabor1->get_mask_width(), gabor1->get_mask_width()), IPL_DEPTH_8U, 1);
kernel = gabor1->get_image(CV_GABOR_REAL);
cvNamedWindow("Gabor Kernel", 1);
cvShowImage("Gabor Kernel", kernel);
cvWaitKey(0);
//載入一個影象並顯示
IplImage *img = cvLoadImage( "Crop1.bmp", CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE );
cvNamedWindow("Original Image", 1);
cvShowImage("Original Image", img);
cvWaitKey(0);
//獲取載入影象的gabor濾波響應的實部並且顯示
IplImage *reimg = cvCreateImage(cvSize(img->width,img->height), IPL_DEPTH_8U, 1);
gabor1->conv_img(img, reimg, CV_GABOR_REAL);
cvNamedWindow("Real Response", 1);
cvShowImage("Real Response",reimg);
cvWaitKey(0);
cvDestroyWindow("Real Response");
//獲取載入影象的gabor濾波響應的虛部並且顯示
IplImage *reimg = cvCreateImage(cvSize(img->width,img->height), IPL_DEPTH_8U, 1);
gabor1->conv_img(img, reimg, CV_GABOR_IMAG);
cvNamedWindow("Imaginary Response", 1);
cvShowImage("Imaginary Response",reimg);
cvWaitKey(0);
cvDestroyWindow("Imaginary Response");
//獲取載入影象的gabor濾波響應的模並且顯示
IplImage *reimg = cvCreateImage(cvSize(img->width,img->height), IPL_DEPTH_8U, 1);
gabor1->conv_img(img, reimg, CV_GABOR_MAG);
cvNamedWindow("Magnitude Response", 1);
cvShowImage("Magnitude Response",reimg);
cvWaitKey(0);
cvDestroyWindow("Magnitude Response");