matlab - 灰度共现特征与方程不匹配

Question

考虑一个简单的 glcm 矩阵。

glcm = [0 1 2 3;1 1 2 3;1 0 2 0;0 0 0 3]; 

使用 Matlab 的内置功能计算统计数据。

stats = graycoprops(glcm)

   Contrast: 2.8947
Correlation: 0.0783
     Energy: 0.1191
Homogeneity: 0.5658

现在，改为使用本页底部给出的这些方程的定义手动计算它们:https://www.mathworks.com/help/images/ref/graycoprops.html

contrast = 0;
energy = 0
for i = 1:4
    for j = 1:4
        contrast = contrast + glcm(i,j)*(i-j)^2;
        energy = energy + glcm(i,j)^2;
    end
end

给出:

contrast =

   110


energy =

    43

这是怎么回事？是否进行了某种类型的规范化？不是简单的除以元素个数就是16...

有什么想法吗？谢谢!

Answer 1

正如我在 my comment 中告诉过你的那样, documentation for graycoprops明确指出:

graycoprops normalizes the gray-level co-occurrence matrix (GLCM) so that the sum of its elements is equal to 1.

但是如果你想找到这个函数的内部工作原理，你能做的最好的事情就是深入研究函数代码本身，找出它是如何做的。最好通过逐步调试代码来完成此操作。

如果您在命令窗口中键入edit graycoprops，您可以访问该函数的源代码。

如果这样做，您将能够看到在第 84 行附近有一个 if 语句调用另一个名为 normalizeGLCM 的函数。最后一个函数位于同一个文件中，因此如果您向下滚动，在第 119 行附近，您可以找到它的工作原理:

function glcm = normalizeGLCM(glcm)

% Normalize glcm so that sum(glcm(:)) is one.
if any(glcm(:))
  glcm = glcm ./ sum(glcm(:));
end

因此，从本质上讲，如果您将上述规范化添加到您的代码中，它将生成与 graycoprops 函数相同的结果:

glcm = [0 1 2 3;1 1 2 3;1 0 2 0;0 0 0 3]; 

stats = graycoprops(glcm)

glcm_norm = glcm ./ sum(glcm(:)); % <-- Normalize.

contrast = 0;
energy = 0;
for i = 1:4
    for j = 1:4
        contrast = contrast + glcm_norm(i,j)*(i-j)^2;
        energy = energy + glcm_norm(i,j)^2;
    end
end

比较graycoprops的结果:

>> stats

stats = 

  struct with fields:

       Contrast: 2.8947
    Correlation: 0.0783
         Energy: 0.1191
    Homogeneity: 0.5658

你的结果:

>> contrast

contrast =

    2.8947

>> energy

energy =

    0.1191

它们完美匹配。