基于 Gabor 的纹理分割

Question

我正在尝试实现一个用于纹理图像分割的 gabor 滤波器。我在 MATLAB 中执行此操作，并咨询了来自 paper - A level set and Gabor-based Active Contour Algorithm for Segmenting Textured Images

的概念

我在下面突出显示相关部分：2D gabor 函数为

在哪里

跨度限制正弦光栅的频率由F给出，其方向由Theta指定。 Sigma 是尺度参数。该过滤器将用于图像，并且由于 gabor 过滤器由虚部组成，因此得到 Gabor 变换，如下所示。

其中，GR 和 GI 是通过将其与图像 u0 进行卷积得到的实部和虚部。我需要在 MATLAB 中编写这部分代码，并为 theta、F 和 sigma 的不同值生成 Gabor 转换 图像

我的代码

clc;clear all;close all;
sigma=.0075;
m_size=7;
theta=pi/4;
F=60;
[real_g,im_g]=gabor(m_size,sigma,F,theta);

//My Gabor function
function [real_g,im_g] = gabor(m_size,sigma,F,theta)
[x,y]=meshgrid(1:m_size,1:m_size);
real_g = zeros(m_size);
im_g = zeros(m_size);
g_sigma = zeros(m_size);
for i=1:size(x,1)
    for j=1:size(y,1)
        g_sigma(i,j) = (1./(2*pi*sigma^2)).*exp(((-1).*(i^2+j^2))./(2*sigma^2));
        real_g(i,j) = g_sigma(i,j).*cos((2*pi*F).*(i.*cos(theta)+j.*sin(theta)));
        im_g(i,j) = g_sigma(i,j).*sin((2*pi*F).*(i.*cos(theta)+j.*sin(theta)));
    end
end

我的输出

>> real_g

real_g =

     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0

>> im_g

im_g =

     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0
     0     0     0     0     0     0     0

我的 gabor 过滤器完全错误。请你们帮我构建正确的 gabor 过滤器？请注意，参数和公式的数据来自我已经提到的论文。

任何帮助将不胜感激。 PS 如果有人需要论文，我也可以邮寄。谢谢。

Answer 1

希望以下代码对您的工作有所帮助。 它演示了如何使用具有不同 thetas 的 Gabor 过滤器转换图像（如图所示）。干杯。

% get image
u0=double(imread('cameraman.tif'));

% initialize parameters
sigma = 3;
m_size = 7;
F = 1;
m_size_halfed = round((m_size-1)/2);

% make up some thetas
thetas=0:pi/5:pi;

% loop through all thetas
for i = 1:numel(thetas)    
theta = thetas(i);

% setup the "gabor transform"
[x,y]=meshgrid(-m_size_halfed:m_size_halfed,-m_size_halfed:m_size_halfed);
g_sigma = (1./(2*pi*sigma^2)).*exp(((-1).*(x.^2+y.^2))./(2*sigma.^2));
real_g = g_sigma.*cos((2*pi*F).*(x.*cos(theta)+y.*sin(theta)));
im_g = g_sigma.*sin((2*pi*F).*(x.*cos(theta)+y.*sin(theta)));

% perform Gabor transform
u_0sft=sqrt(conv2(u0,real_g,'same').^2+conv2(u0,im_g,'same').^2);

subplot(1,numel(thetas)+1,i+1)
imagesc(u_0sft);
colormap('gray'); axis image; axis off;
title(sprintf('theta:%1.1f',theta));

end

% visualize image
subplot(1,numel(thetas)+1,1)
imagesc(u0);
colormap('gray'); axis image; axis off;
title('original');