[发明专利]基于频域滤波技术的时空图像测流的纹理识别方法

权利要求书

1.一种基于频域滤波技术的时空图像测流的纹理识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1.读取原始时空图像并进行窗函数处理；

步骤2.频谱构建：

由快速二维离散傅里叶变换、中心平移和幅度谱计算得到经窗函数处理的时空图像的频谱图，记为|F(u,v)|；

步骤3.径向积分求频谱主方向：

以频谱图左上角为原点O，向右为x轴正方向，向下为y轴正方向，建立直角坐标系xOy；以O₁为原点，向右为极径ρ方向，以沿极径逆时针旋转方向为极角θ方向，建立极坐标系ρO₁θ，极坐标原点O₁的坐标由下式确定：

式中，M与N分别为时空图像的行数与列数，

将频谱由直角坐标系|F(x，y)|转换为极坐标系|F(ρ，θ)|，频谱的直角坐标系(x，y)与极坐标系(ρ，θ)的关系如下：

在极角为0°～180°的半圆空间中，以1°为步长，分别计算每一个极角θ下，沿径向的频谱积分值，表达式如下：

其中，积分上限R按照下式计算：

将使积分值|F(θ)|取得最大值的记为频谱主方向；

步骤4.根据频谱主方向设置滤波器的阈值与形状进行滤波处理：

设置滤波器的形状为关于极坐标系原点O₁中心对称的上下两个扇形，上下两个扇形的半径均为r，半径r按照下式计算：

上下两个扇形的圆心角阈值L按下式计算：

利用该滤波器对频谱进行滤波处理；

步骤5.纹理识别

对滤波处理后的时空图像频谱进行反中心平移、二维离散傅里叶反变换得到无噪声的时空图像纹理。

2.根据权利要求1所述的基于频域滤波技术的时空图像测流的纹理识别方法，其特征在于：

其中，在步骤1中，首先读入一幅原始的时空图像I(m，n)，获取该时空图像的尺寸M×N，其中m与n分别代表图像矩阵行数与列数的自变量；根据时空图像的尺寸依次生成两个一维窗函数，表达式如下：

利用矩阵乘法，将两个一维窗函数合成二维窗函数w(m，n)，表达式如下：

w(m,n)＝w(m)′×w(n)，

利用点乘运算对时空图像施加二维窗函数，将经过处理的时空图像记为I^w(m，n)，表达式如下：

I^w(m，n)＝I(m，n)*w(m,n)。

3.根据权利要求1所述的基于频域滤波技术的时空图像测流的纹理识别方法，其特征在于：

其中，在步骤5中，首先，将经过滤波处理的时空图像频谱的原点由频谱中心平移回到频谱左上角；

然后，对频谱进行二维离散傅里叶反变换，得到无噪声的时空图像I′(m,n)：

式中，F′(u,v)代表经滤波处理过后的频谱，j为虚数单位。