基于Gabor變換的特征提取及其應(yīng)用.pdf_第1頁
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1、時(shí)頻分析是信號(hào)處理中的重要手段之一。Gabor變換,又稱短時(shí)或加窗FoYer變換,克服了傳統(tǒng)FoYer變換在頻域內(nèi)無任何時(shí)域分辨力的缺陷,體現(xiàn)了信號(hào)的聯(lián)合時(shí)頻分析特性。在Heisenberg測(cè)不準(zhǔn)原理下,它被證明具有最優(yōu)的聯(lián)合時(shí)頻分辨率。同時(shí),通過對(duì)人的感知系統(tǒng)的生理學(xué)特性研究表明,二維Gabor基函數(shù)能夠很好的描述哺乳動(dòng)物初級(jí)視覺系統(tǒng)中大多數(shù)簡(jiǎn)單視覺神經(jīng)元的感受野特性。本文的目的是通過對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行基于Gabor變換的時(shí)頻分析,開展特

2、征提取方面的相關(guān)技術(shù)研究。 本文工作的貢獻(xiàn)體現(xiàn)在:1)從時(shí)頻分析角度出發(fā),對(duì)Gabor變換在二維的聯(lián)合空間頻率域的特性進(jìn)行了分析。對(duì)其在掌紋識(shí)別方面的特征提取做了一定的嘗試,利用其聯(lián)合空間頻率域的能量分布作為特征,得到較好的識(shí)別效果;同時(shí)還采用了傳統(tǒng)的兩通道小波和三通道小波來進(jìn)行掌紋的低頻特征提取,并使用支持向量機(jī)進(jìn)行分類識(shí)別,得到很好的識(shí)別效果;2)利用具有多尺度、多方向優(yōu)勢(shì)的Gabor小波進(jìn)行紋理圖像檢索,采用多個(gè)尺度、多個(gè)

3、方向的Gabor濾波器提取紋理圖像的尺度、方向的特征,得到較好的檢索效果。 本文主要包括以下幾部分內(nèi)容: 介紹了復(fù)數(shù)Gabor變換的基本概念,其中包括臨界采樣和過采樣的復(fù)數(shù)Gabor變換,為了提高運(yùn)算速度,我們采用了運(yùn)算速度較快的實(shí)數(shù)Gabor變換。通過分析實(shí)數(shù)Gabor變換和復(fù)數(shù)Gabor變換之間的關(guān)系,得出:復(fù)數(shù)Gabor變換系數(shù)可以由實(shí)數(shù)Gabor變換系數(shù)計(jì)算得到,且實(shí)數(shù)Gabor變換和復(fù)數(shù)Gabor變換一樣具有聯(lián)

4、合時(shí)頻域局部最優(yōu)的特點(diǎn),所以我們決定采用運(yùn)算速度更快的實(shí)數(shù)Gabor變換。鑒于以多尺度和多方向著稱的Gabor小波的廣泛使用,我們介紹了Gabor小波的基本概念,并詳細(xì)講述了它的特點(diǎn),為Gabor小波的使用提供了理論基礎(chǔ)。 簡(jiǎn)要回顧了掌紋識(shí)別的發(fā)展歷程。掌紋識(shí)別作為一種重要的生物特征識(shí)別方法,其中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)就是掌紋特征的提取?;趫D像的復(fù)數(shù)Gabor變換系數(shù)在聯(lián)合空間頻率域的特點(diǎn),因?yàn)閷?shí)數(shù)Gabor變換和復(fù)數(shù)Gabor變換一

5、樣具有局部最優(yōu)的特點(diǎn),本文提出了一種利用實(shí)數(shù)Gabor變換提取掌紋能量特征的方法,并以此為基礎(chǔ)采用歐式距離進(jìn)行不同掌紋的匹配識(shí)別,方法簡(jiǎn)單而有效。然后,還使用傳統(tǒng)的兩通道小波變換和三通道小波變換提取掌紋圖像的低頻特征,使用支持向量機(jī)進(jìn)行匹配識(shí)別,也得到了很好的識(shí)別效果。然后簡(jiǎn)要介紹了紋理圖像檢索的發(fā)展歷程,對(duì)具有周期性和方向性特點(diǎn)的紋理圖像,采用了具有多尺度和多方向優(yōu)勢(shì)的Gabor小波,提取紋理圖像不同尺度和不同方向的特征,選取其均值和

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