如何在MATLAB中找到图像中的局部最大值?

时间:2009-12-06 18:45:48

标签: matlab image-processing mathematical-optimization

我在MATLAB中有一个图像:

y = rgb2gray(imread('some_image_file.jpg'));

我想对它进行一些处理:

pic = some_processing(y);

并找到输出的局部最大值。也就是说,y中的所有点都大于其所有邻居。

我似乎无法找到一个很好的MATLAB函数。我能想到的最好的是:

[dim_y,dim_x]=size(pic);
enlarged_pic=[zeros(1,dim_x+2);
              zeros(dim_y,1),pic,zeros(dim_y,1);
              zeros(1,dim_x+2)];

% now build a 3D array
% each plane will be the enlarged picture
% moved up,down,left or right,
% to all the diagonals, or not at all

[en_dim_y,en_dim_x]=size(enlarged_pic);

three_d(:,:,1)=enlarged_pic;
three_d(:,:,2)=[enlarged_pic(2:end,:);zeros(1,en_dim_x)];
three_d(:,:,3)=[zeros(1,en_dim_x);enlarged_pic(1:end-1,:)];
three_d(:,:,4)=[zeros(en_dim_y,1),enlarged_pic(:,1:end-1)];
three_d(:,:,5)=[enlarged_pic(:,2:end),zeros(en_dim_y,1)];
three_d(:,:,6)=[pic,zeros(dim_y,2);zeros(2,en_dim_x)];
three_d(:,:,7)=[zeros(2,en_dim_x);pic,zeros(dim_y,2)];
three_d(:,:,8)=[zeros(dim_y,2),pic;zeros(2,en_dim_x)];
three_d(:,:,9)=[zeros(2,en_dim_x);zeros(dim_y,2),pic];

然后查看第3维中的最大值是否出现在第1层(即:three_d(:,:,1)):

(max_val, max_i) = max(three_d, 3);
result = find(max_i == 1);

还有更优雅的方法吗?这看起来像是一块垃圾。

5 个答案:

答案 0 :(得分:37)

bw = pic > imdilate(pic, [1 1 1; 1 0 1; 1 1 1]);

答案 1 :(得分:18)

如果您拥有Image Processing Toolbox,则可以使用IMREGIONALMAX功能:

BW = imregionalmax(y);

变量BW将是与y大小相同的逻辑矩阵,其中1表示局部最大值,否则为零。

注意:正如您所指出的,IMREGIONALMAX会发现大于或等于其邻居的最大值。如果要使用相同的值排除相邻最大值(即查找单个像素的最大值),可以使用BWCONNCOMP函数。以下内容应删除BW中包含任何邻居的点,只留下单个像素:

CC = bwconncomp(BW);
for i = 1:CC.NumObjects,
  index = CC.PixelIdxList{i};
  if (numel(index) > 1),
    BW(index) = false;
  end
end

答案 2 :(得分:11)

或者,您可以使用nlfilter并提供自己的功能以应用于每个社区。

这个“find strict max”函数只是检查邻域的中心是否严格大于该邻域中的所有其他元素,为此目的总是3x3。因此:

I = imread('tire.tif');
BW = nlfilter(I, [3 3], @(x) all(x(5) > x([1:4 6:9])) );
imshow(BW)

答案 3 :(得分:2)

或者,只需使用优秀:extrema2.m

答案 4 :(得分:2)

除了图像处理工具箱中的imdilate之外,您还可以使用ordfilt2

ordfilt2对本地社区中的值进行排序并选择第n个值。 (The MathWorks example演示了如何实现最大过滤器。)您还可以使用ordfilt2实现具有以下逻辑的3x3峰值查找器:

  1. 定义不包含中心像素的3x3域(8像素)。

    >> mask = ones(3); mask(5) = 0 % 3x3 max
    mask =
         1     1     1
         1     0     1
         1     1     1
    
  2. 使用ordfilt2选择最大(第8个)值。

    >> B = ordfilt2(A,8,mask)
    B =
         3     3     3     3     3     4     4     4
         3     5     5     5     4     4     4     4
         3     5     3     5     4     4     4     4
         3     5     5     5     4     6     6     6
         3     3     3     3     4     6     4     6
         1     1     1     1     4     6     6     6
    
  3. 将此输出与每个邻域的中心值(仅A)进行比较:

    >> peaks = A > B
    peaks =
         0     0     0     0     0     0     0     0
         0     0     0     0     0     0     0     0
         0     0     1     0     0     0     0     0
         0     0     0     0     0     0     0     0
         0     0     0     0     0     0     1     0
         0     0     0     0     0     0     0     0