[发明专利]一种鲁棒扩展局部二值模式纹理特征提取方法

权利要求书

1.一种鲁棒扩展局部二值模式纹理特征提取方法，其特征在于，包括：

获取待提取特征纹理图像；

对所述待提取特征纹理图像进行预处理；

从所述待提取特征纹理图像中依次指定每个像素，为所述像素构建像素区域使用取中值方法将所述像素区域处理为取中值结果，并根据所述取中值结果，计算获得对于指定像素的鲁棒性扩展局部二值模式；

根据所述对于指定像素的鲁棒扩展局部二值模式，将所述指定像素归入固定的模式组中，被归入同一个所述固定的模式组中的指定像素被视为具有等价模式；

继续指定下一个像素作为当前指定像素按上述方式进行处理，直到所述待提取特征纹理图像中的每个像素都被归入所述固定的模式组中；

其中，对所述待提取特征纹理图像进行预处理包括：

将所述待提取特征纹理图像无残留地分割为N个像素块，所述N个像素块均是尺寸为W×W的正方形像素集合；

使用取中值方法φ处理所述N个像素块，获得所述N个像素块的取中值结果，并计算所述N个像素块的取中值结果的平均值μ_ω；

根据所述取中值结果，计算获得对于指定像素的鲁棒性扩展局部二值模式，其中，所述对于指定像素的鲁棒性扩展局部二值模式包括以下至少之一：基于中心强度的鲁棒性扩展局部二值模式、基于邻域强度的鲁棒性扩展局部二值模式、基于径向差分的鲁棒性扩展局部二值模式；

当所述对于指定像素的鲁棒性扩展局部二值模式为基于中心强度的鲁棒性扩展局部二值模式时，从所述待提取特征纹理图像中依次指定每个像素，为所述像素构建像素区域使用取中值方法将所述像素区域处理为取中值结果，并根据所述取中值结果，计算获得对于指定像素的鲁棒性扩展局部二值模式为：

从所述待提取特征纹理图像中依次选定每个像素x_c；

以所述指定像素x_c为中心，从所述待提取特征纹理图像中截取出中心块χ_c，ω，所述中心块χ_c，ω是尺寸为W×W的、以所述指定像素x_c为中心的正方形像素集合；

使用取中值方法φ处理所述中心块χ_c，ω，获得所述中心块χ_c，ω的取中值结果φ(χ_c，ω)；

根据所述中心块χ_c，ω的取中值结果φ(χ_c，ω)与所述N个像素块的取中值结果的平均值μ_ω，获得对于指定像素x_c的基于中心强度的鲁棒性扩展局部二值模式RELBP_CI(x_c)

RELBP_CI(x_c)＝s(φ(χ_c，ω)μ_ω)

其中，

当所述对于指定像素的鲁棒性扩展局部二值模式为基于邻域强度的鲁棒性扩展局部二值模式时，从所述待提取特征纹理图像中依次指定每个像素，为所述像素构建像素区域使用取中值方法将所述像素区域处理为取中值结果，并根据所述取中值结果，计算获得对于指定像素的鲁棒性扩展局部二值模式为：

从所述待提取特征纹理图像中依次选定每个像素x_c；

以所述指定像素x_c为中心，从所述待提取特征纹理图像中选取到p个邻域像素x_r，p，n，所述p个邻域像素x_r，p，n等角间隔的均匀分布在以x_c为圆心以r为半径的圆周上，其中n＝0，...，p-1，所述邻域像素x_r，p，n的坐标值为(-r sin(2πn/p)，r cos(2πn/p))与指定像素x_c的坐标的叠加和；

分别以所述p个邻域像素x_r，p，n中的每一个为中心，从所述待提取特征纹理图像中截取出p个邻域块所述p个邻域块都是尺寸为ω_r×ω_r的、分别以所述每个邻域像素x_r，p，n为中心的正方形像素集合；

使用取中值方法φ处理所述p个邻域块获得所述p个邻域块的取中值结果并计算所述p个邻域块的取中值结果的平均值

根据所述p个邻域块的取中值结果与所述p个邻域块的取中值结果的平均值获得对于指定像素x_c的基于邻域强度的鲁棒扩展局部二值模式RELBP_NI_r，p(x_c)

其中，

当所述对于指定像素的鲁棒性扩展局部二值模式为基于径向差分的鲁棒性扩展局部二值模式时，从所述待提取特征纹理图像中依次指定每个像素，为所述像素构建像素区域使用取中值方法将所述像素区域处理为取中值结果，并根据所述取中值结果，计算获得对于指定像素的鲁棒性扩展局部二值模式为：

从所述待提取特征纹理图像中依次选定每个像素x_c；

以所述指定像素x_c为中心，从所述待提取特征纹理图像中选取到p个邻域像素x_r，p，n，所述p个邻域像素x_r，p，n等角间隔的均匀分布在以x_c为圆心以r为半径的圆周上，其中n＝0，...，p-1，所述邻域像素x_r，p，n的坐标值为(-r sin(2πn/p)，r cos(2πn/p))与指定像素x_c的坐标的叠加和；

分别以所述p个邻域像素x_r，p，n中的每一个为中心，从所述待提取特征纹理图像中截取出p个邻域块所述p个邻域块都是尺寸为ω_r×ω_r的、分别以所述每个邻域像素x_r，p，n为中心的正方形像素集合；

以所述指定像素x_c为中心，从所述待提取特征纹理图像中选取到p个亚邻域像素x_r-1，p，n，所述p个亚邻域像素x_r-1，p，n等角间隔的均匀分布在以x_c为圆心以r-1为半径的圆周上，其中n＝0，...，p-1，所述邻域像素x_r-1，p，n的坐标值为(-(r-1)sin(2πn/p)，(r-1)cos(2πn/p))与指定像素x_c的坐标的叠加和；

分别以所述p个亚邻域像素x_r-1，p，n中的每一个为中心，从所述待提取特征纹理图像中截取出p个亚邻域块所述p个亚邻域块是分别以所述每个亚邻域像素x_r-1，p，n为中心的正方形像素集合；

使用取中值方法φ处理所述p个亚邻域块获得所述p个亚邻域块的取中值结果

根据所述p个邻域块的取中值结果与所述p个位于半径r-1上的亚邻域块的取中值结果计算位于相同角度方向上、不同半径大小的两个滤波值的差分值，基于此获得对于指定像素x_c的基于径向差分的鲁棒扩展局部二值模式

其中，

2.根据权利要求1所述的一种鲁棒扩展局部二值模式纹理特征提取方法，其特征在于，根据所述对于指定像素的鲁棒性扩展局部二值模式，将所述指定像素归入固定的模式组中为：

根据所述鲁棒扩展局部二值模式RELBP分别计算与其中，所述

所述

其中，所述U值是指一个二进制模式串的均匀度度量，定义为二进制模式中圆周上相邻的两个比特值的0/1或1/0转移次数，以MRELBP_NI_r，p为例给出U值的定义，设MRELBP_NI_r，p的二进制模式比特串为：

MRELBP_NI_r，p＝b₀b₁......b_p-1

其中，n＝0，......，p-1，那么：

判断所述U(MRELBP_NI_r，p)≤2是否成立，若是，则将其归入均匀模式下，并根据的取值而划入所述均匀模式下组0至组p中的一个；若否，则将其归入非均匀模式下的唯一组p+1中；

根据所述与生成联合概率直方图，并以所述联合概率直方图为分组依据将所述指定像素归入固定的模式组中。