在 MATLAB 中查找 2d 脉冲峰值答案

【问题标题】：Finding 2d impulse peaks in MATLAB在 MATLAB 中查找 2d 脉冲峰值
【发布时间】：2011-05-13 13:25:56
【问题描述】：

在二维矩阵中找到脉冲峰值（狄拉克增量）的最佳方法是什么。

更具体地说，我想找到给定图像的谐波频率，因此我需要在图像绝对值 DFT 中找到脉冲峰值。

我想过使用 findpeaks，但没有 2d 版本。我还看到了有关使用 imdilate 和/或 imextendedmax 查找普通峰值的早期帖子，但那些在二维矩阵中找到所有峰值，而我只对脉冲峰值感兴趣。我相信 DSP 人对此有一个共同的秘诀......

请帮忙，

谢谢

【问题讨论】：

我正在寻找傅立叶变换绝对值在该频率（无穷大）处取狄拉克增量函数值的频率。显然，对于 DFT，您不会期望看到无穷大，而是看到一个主要峰值。问题是如何在 2d 中找到这些峰值以及如何将它们与正常（较低、非脉冲）峰值区分开来。

标签： matlab image-processing signal-processing dft

【解决方案1】：

您要做的是找到具有高对比度的峰。因此，您需要一种识别局部最大值的方法，以及一种测量峰值与周围值之间差异的方法。对该差异进行阈值处理将为您识别脉冲峰值。

假设你的输入信号被称为signal

%# dilate to find, for every pixel, the maximum of its neighbors
dilationMask = ones(3);
dilationMask(5) = 0;
dilSignal = imdilate(signal, dilationMask);

%# find all peaks
%# peaks = signal > dilSignal;

%# find large peaks peaks by thresholding, i.e. you accept a peak only 
%# if it's more than 'threshold' higher than its neighbors
peaks = (signal - dilSignal) > threshold;

peaks 是一个逻辑数组，只要有一个好的峰值，就会有 1。您可以使用它通过signal(peaks) 从信号中读取峰高，并使用find(peaks) 查找坐标。

【讨论】：

好的 - 这是一个开始......但是我如何选择阈值？我认为它应该取决于输入信号。有没有好的选择方法/经验法则？
它们是狄拉克峰，因此阈值是无穷大：P。开个玩笑，没有选择阈值的最佳方法。如果有两个清晰的峰值，一个是信号峰值，一个是噪声峰值，您可以尝试在 signal-dilSignal 上运行 graythresh。您还可以将阈值设置为信号的 3 个稳健标准偏差（中值绝对偏差）。如果您的所有数据都非常一致，并且峰值的高度具有易于识别的含义，您甚至可以决定一个固定值。
好的 - 这听起来很有希望......我会同意的。

【解决方案2】：

This paper I wrote 包含用于二维快速局部峰值检测的 Matlab 源代码。它的工作原理类似于 Mathworks 图像处理工具箱中的 imregionalmax()，但允许您指定局部邻域半径：更大的半径 -> 更稀疏的峰。

由于您期望稀疏脉冲，nonmaxsupp_scanline() 函数可能适合您。

【讨论】：

【解决方案3】：

findpeaks 算法非常简单；如果一个元素比它的两个邻居都大，那么它就是一个峰值。编写它的 2D 版本应该很简单。

【讨论】：