基于改進局部二值模式的圖像分類算法研究

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1、分類號：TP391單位代碼：10183研究生學號：研2013544027密級：公開吉林大學碩士學位論文(專業(yè)學位)基于改進局部二值模式的圖像分類算法研究ResearchofImageClassificationAlgorithmBasedonImprovedLocalBinaryPatterns作者姓名：黃德志類別：工程碩士領域(方向)：軟件工程指導教師：王生生教授培養(yǎng)單位：軟件學院2016年4月基于改進局部二值模式的圖像分類算法研究ResearchofImageClassificationAlgorithmBasedonImprovedLocalBinaryPatterns作者姓

2、名：黃德志領域（方向）：軟件工程指導教師：王生生教授類別：工程碩士答辯日期：2016年5月28日未經本論文作者的書面授權，依法收存和保管本論文書面版本、電子版本的任何單位和個人，均不得對本論文的全部或部分內容進行任何形式的復制、修改、發(fā)行、出租、改編等有礙作者。否則著作權的商業(yè)性使用（但純學術性使用不在此限），應承擔侵權的法律責任。吉林大學碩±學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交學位論文，是本人在指導教師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果。除文中己經注明引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研巧做出

3、重要貢獻的個人和集體，均己在文中明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。學位論文作者簽名：含／ｔ．曰期；Ｗ八年月占曰摘要基于改進局部二值模式的圖像分類算法研究近幾十年來，隨著人們生活水平的提升，圖像獲取及處理設備在人類社會中逐漸普及，每天都會通過相機、手機等獲取到海量的圖像數據。伴隨著互聯網的飛速發(fā)展，為了能夠對日益增長的圖像信息進行快速、精確的組織管理，同時也為了能夠減小人工參與的成本，計算機應該能夠自動的識別圖像信息，進而實現分門別類的管理。圖像分類技術是一項橫跨多個研究領域的技術，在模式識別、機器視覺等多個學科中都占有重要的地位。圖像分類技術通

4、過使用特定的算法提取圖像特征，然后通過特征實現分類。圖像分類的實現主要包括兩個技術：特征提取和分類算法。圖像特征分為底層特征和高級語義特征，目前底層特征技術更加成熟。圖像的底層圖像特征包括顏色特征、形狀特征、紋理特征和空間關系特征，每種特征都可以單獨使用，也可以混合使用來提升分類效果。分類算法的目的是通過所獲取的圖像特征，實現自動分類，目前人工神經網絡、支持向量機等分類算法均為計算機領域的研究熱點。局部二值模式(LocalBinaryPatterns，LBP)是一種性能優(yōu)越的特征提取算法，因其算法思想簡單、計算復雜度低等特點，被廣泛應用于人臉識別、場景分類、醫(yī)學圖像處理等領域。本文

5、主要研究改進LBP算法，通過獲取更加全面的特征來提升圖像分類系統(tǒng)的性能。本文的研究內容如下：(1)對圖像分類領域的研究工作進行綜述，簡要說明目前圖像分類相關技術的研究現狀，列舉圖像分類技術在生活、科研、軍事等領域的應用。(2)介紹特征提取的相關技術，主要是底層圖像特征中的形狀、顏色、紋理等特征的提取技術，分析、對比各種算法的優(yōu)勢以及不足。對分類算法進行綜述，介紹分類算法的研究現狀。(3)本文重點闡述了LBP算法的思想和計算過程，介紹了LBP算法的研究現狀、相關應用和一些改進算法。LBP算法具有良好的性能，但是傳統(tǒng)LBP算法只是在灰度領域上提取特征，同時沒有考慮可能存在的空間結構關系

6、。針對這些問題，本文提出相應的改進算法。首先使用RGB和HSV顏色空間，通過應用顏色通道將紋理特征和顏色特征相融合，提出了基于顏色空間融合的局部二值模式；然后通過使用兩個相鄰的區(qū)域，提出基于顏色空間融合的相鄰局部二值模式，提取可能存在于圖像內部的空間結構關系，進而提升特征中所包含信息的全面性，提升分類效果。I(4)本文將改進的LBP算子應用于圖像分類的系統(tǒng)架構中，在實驗部分，使用SVM作為分類器，對所獲取的特征進行處理。實驗部分選擇使用Corel-1K和MITVisionTexture兩個彩色圖像數據集，并與CSLBP、ULBP、CLBP等傳統(tǒng)改進在RBF核函數等環(huán)境下進行對比。實

7、驗驗證，本文所提算法相較于過去的算法在分類效果上有所提升。關鍵詞：圖像分類，特征提取，紋理特征，顏色特征，局部二值模式IIAbstractResearchofImageClassificationAlgorithmBasedonImprovedLocalBinaryPatternsInrecentyears,withtheimprovementofpeople'slife,imageacquisitionandprocessingequipmentisbecoming