15、图像形状与颜色特征：从基础到应用

图像形状与颜色特征：从基础到应用

1. 形状特征分析

1.1 通用傅里叶描述符（GFD）

在形状描述中，为了实现从粗到细的分层表示要求，可以调整参数 m 和 n。为了高效地描述形状，选取 36 个反映 m = 4 和 n = 9 的 GFD 特征来对形状进行索引。实验结果表明，GFD 对平移、旋转和缩放具有不变性。为了获得仿射和一般微小畸变不变性，有研究者提出了增强通用傅里叶描述符（EGFD）来改进 GFD 的特性。

1.2 小波变换

利用小波变换可以开发出一种分层平面曲线描述符。该描述符将曲线分解为不同尺度的分量，其中最粗尺度的分量携带全局近似信息，而更细尺度的分量包含局部详细信息。小波描述符具有多分辨率表示、不变性、唯一性、稳定性和空间定位等理想特性。例如，有研究者使用二进小波变换推导出仿射不变函数；还有研究者通过沿极角轴应用傅里叶变换，沿半径轴应用小波变换得到描述符，该特征同样对平移、旋转和缩放具有不变性，并且小波描述符的匹配过程成本较低。

1.3 形状变换域分析

形状变换域分析作为一种全局形状描述技术，将整个形状作为形状表示，并为该表示设计描述方案。与空间相互关系特征分析不同，形状变换将形状轮廓或区域投影到其他域以获取其一些内在特征。在形状描述中，始终存在准确性和效率之间的权衡。一方面，应尽可能准确地描述形状；另一方面，形状描述应尽可能紧凑，以简化索引和检索。对于形状变换分析算法，可以通过选择变换系数的数量，灵活地以不同的准确性和效率完成形状描述。

1.4 MPEG - 7 标准中的形状描述符

• 基于区域的形状描述符