Gabor滤波简介和实现(Matlab，OpenCV)

   简介

　           Gabor变换属于加窗傅立叶变换，Gabor函数可以在频域不同尺度、不同方向上提取相关的特征。Gabor 滤波器的频率和方向类似于人类的视觉系统，所以常用于纹理识别。在空间域，二维Gabor滤波器是一个高斯核函数和正弦平面波的乘积，具体的：

 

       复数： 

      实部：  

       虚部：

 

       其中：    

 

公式中：

λ：正弦函数波长；

 

 

θ：Gabor核函数的方向 

 

ψ：相位偏移

 

σ：高斯函数的标准差

 

γ： 空间的宽高比（这个没太理解） 

 

2.      Matlab实现

绍欣师兄给了一个matlab的实现，很好用，下载地址：Gabor Matlab.

程序默认为5个尺度，8个方向，假设输入图像是：

 

         Gabor滤波后的效果图（每行是同一尺度，每列是同一方向）：

 3.      OpenCV 实现

大四的时候用过，是一个叫Zhou Mian 的写的。下载地址：Gabor OpenCV

功能：

生成特定方向和尺度的gabor

生成可以显示或者保存的gabor核的实部，虚部

图像的实部，虚部或者主要（Magnitude）响应

示例：

//首先包含头文件

    #include "cvgabor.h"

 

//创建一个方向是PI/4而尺度是3的gabor

     double Sigma = 2*PI;

     double F = sqrt(2.0);

     CvGabor *gabor1 = new CvGabor; gabor1->Init(PI/4, 3, Sigma, F);

  

//获得实部并显示它

          IplImage *kernel = cvCreateImage( cvSize(gabor1->get_mask_width(), gabor1->get_mask_width()), IPL_DEPTH_8U, 1);

          kernel = gabor1->get_image(CV_GABOR_REAL);

          cvNamedWindow("Gabor Kernel", 1);

          cvShowImage("Gabor Kernel", kernel);

          cvWaitKey(0);

 

    //载入一个图像并显示

          IplImage *img = cvLoadImage( "Crop1.bmp", CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE );

          cvNamedWindow("Original Image", 1);

          cvShowImage("Original Image", img);

          cvWaitKey(0);  

           

                 //获取载入图像的gabor滤波响应的实部并且显示

          IplImage *reimg = cvCreateImage(cvSize(img->width,img->height), IPL_DEPTH_8U, 1);

          gabor1->conv_img(img, reimg, CV_GABOR_REAL);

          cvNamedWindow("Real Response", 1);

          cvShowImage("Real Response",reimg);

          cvWaitKey(0);

          cvDestroyWindow("Real Response");

     //获取载入图像的gabor滤波响应的虚部并且显示

          IplImage *reimg = cvCreateImage(cvSize(img->width,img->height), IPL_DEPTH_8U, 1);

          gabor1->conv_img(img, reimg, CV_GABOR_IMAG);

          cvNamedWindow("Imaginary Response", 1);

          cvShowImage("Imaginary Response",reimg);

          cvWaitKey(0);

          cvDestroyWindow("Imaginary Response");

                                                      

//获取载入图像的gabor滤波响应的模并且显示

          IplImage *reimg = cvCreateImage(cvSize(img->width,img->height), IPL_DEPTH_8U, 1);

          gabor1->conv_img(img, reimg, CV_GABOR_MAG);

          cvNamedWindow("Magnitude Response", 1);

          cvShowImage("Magnitude Response",reimg);

          cvWaitKey(0);

      cvDestroyWindow("Magnitude Response");