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纹理识别的精度分析

【摘要】:纹理识别精度通常是纹理图像识别算法中最重要的性能指标。表2-2不同纹理基元学习方法的识别精度(%)从表2-2可以看出,本章提出的方法在KTH-TIPS纹理库上获得了99.12%的识别精度,在CUReT纹理库上获得了98.86%的识别精度。与最近先进的TEISF算法相比,本章方法在KTH-TIPS纹理库上取得了最高的识别精度99.12%,而TEISF算法在CUReT纹理库上取得了最高的识别精度99.54%,这两种算法的识别性能比较接近。

纹理识别精度通常是纹理图像识别算法中最重要的性能指标。为了评估本章方法的识别精度,接下来在CUReT和KTH-TIPS这两个标准的纹理数据库上开展实验,并将本章提出的方法与现有的纹理基元学习方法(VZMR8算法、VZ-Joint算法、TEISF算法)的识别精度进行比较,具体的实验结果如表2-2所示。

表2-2 不同纹理基元学习方法的识别精度(%)

从表2-2可以看出,本章提出的方法在KTH-TIPS纹理库上获得了99.12%的识别精度,在CUReT纹理库上获得了98.86%的识别精度。与传统的VZ-MR8算法和VZ-Joint算法相比,本章提出的方法在KTH-TIPS和CUReT纹理库上都取得了最高的识别精度,一致超过了VZ-MR8算法和VZ-Joint算法的识别精度。与最近先进的TEISF算法相比,本章方法在KTH-TIPS纹理库上取得了最高的识别精度99.12%,而TEISF算法在CUReT纹理库上取得了最高的识别精度99.54%,这两种算法的识别性能比较接近。综合分析上述实验结果可以看出,本章方法所提取的纹理图像特征具有很好的鉴别能力和稳健性,原因如下:

(1)本章方法采用5个局部特征量(熵Ent、方差Var、最大变化幅度MR、局部差分符号计数LDSC、局部差分幅值计数LDMC)对局部的纹理图像特征(即潜在的纹理基元)进行描述,这5个局部特征量能够同时提取局部纹理图像的宏观特征和微观特征,并且实现了宏观特征和微观特征的融合,进一步提高了所提取特征的鉴别能力。

(2)本章方法所提取的局部特征向量LF对单调的光照变化和图像旋转具有不变性,这是因为LF向量中的每个分量都不受单调光照变化和图像旋转的影响,这使本章方法所提取的图像特征在复杂的工程应用场景中仍然具有很好的稳健性,能够保持较高的识别能力。

(3)采用小半径(R=2)和大半径(R=6)相结合的方法提取不同尺度的纹理特征,实现了在小尺度(R=2)和大尺度(R=6)上对纹理图像特征的联合检测,不但提高了对尺度变化的适应性,而且能够捕获更加丰富的纹理特征,从而提高了特征的鉴别能力。