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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: 

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      實部:

  

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       虛部:

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       其中:    

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公式中:

λ:正弦函式波長;

 

 

θGabor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:

 

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         Gabor濾波後的效果圖(每行是同一尺度,每列是同一方向):

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 3.      OpenCV 實現

大四的時候用過,是一個叫Zhou Mian 的寫的。下載地址:

Gabor OpenCV

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);

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    //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);  

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                 //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");

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     //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");

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//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");

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