Question

我有一个16位图像数据集，我想从中创建GLCM矩阵以提取GLCM特征。

但是，结果矩阵显示一个值（如下图所示），我想知道为什么。

我尝试使用相同的图像但转换为8位，结果GLCM显示了多个值。

注意：我使用了以下Matlab函数：

glcm_matrix = graycomatrix(image.tif);

这是16位图像的裁剪样本：

注意：可以从here下载计算中使用的图像。原始图像对比度很低，看起来完全暗。上面显示的图像具有被拉伸的对比度，仅用于可视化目的。

编辑：

我用过

glcm_matrix = graycomatrix(image.tif, 'GrayLimits', []);

它给了我以下结果：

Answer 1

这是一个装箱/缩放问题。

让我们来看看里面吧

edit graycomatrix

在这种情况下，我们对'NumLevels'和'GrayLimits'这两个选项很感兴趣

%   'NumLevels'      An integer specifying the number of gray levels to use
%                    when scaling the grayscale values in I. For example,
%                    if 'NumLevels' is 8, GRAYCOMATRIX scales the values in
%                    I so they are integers between 1 and 8.  The number of
%                    gray levels determines the size of the gray-level
%                    co-occurrence matrix (GLCM).
%
%                    'NumLevels' must be an integer. 'NumLevels' must be 2
%                    if I is logical.
%  
%                    Default: 8 for numeric
%                             2 for logical
%
%   'GrayLimits'     A two-element vector, [LOW HIGH], that specifies how 
%                    the values in I are scaled into gray levels. If N is
%                    the number of gray levels (see parameter 'NumLevels')
%                    to use for scaling, the range [LOW HIGH] is divided
%                    into N equal width bins and values in a bin get mapped
%                    to a single gray level. Grayscale values less than or
%                    equal to LOW are scaled to 1. Grayscale values greater
%                    than or equal to HIGH are scaled to NumLevels. If
%                    'GrayLimits' is set to [], GRAYCOMATRIX uses the
%                    minimum and maximum grayscale values in I as limits,
%                    [min(I(:)) max(I(:))].

因此，换句话说，该功能将您的数据分成8x8个bin，并假设缩放范围是整个uint16范围（0-65535）。但是，您提供的样本图像最小值为305，最大值为769，使其落入第一个bin中（0-8192左右）。当我打电话给A = graycomatrix(I)时，会得到以下矩阵：

A =

    6600           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           0           0           0           0           0           0
       0           0           0           0           0           0           0           0

但是，当调用A = graycomatrix(I,'GrayLimits', [])时，缩放范围被视为min（I）-max（I），并且该函数按预期工作：

A =
       4           2           1           0           0           0           0           0
       1           1           2           2           0           0           0           0
       2           2           4           7           1           0           0           0
       0           1           7         142          72           1           0           0
       0           0           0          65        1711         252           0           0
       0           0           0           0         230        3055         178           0
       0           0           0           0           0         178         654           8
       0           0           0           0           0           0           8           9

在您的原始示例中，单个值最有可能在8x8矩阵的中间，因为您的原始图像是int16而不是uint16，因此Graycomatrix是对称的，以考虑负值的可能性。

您当然也可以缩放原始图像以适合其数据类型。例如，如果您预期有异常值等，百分位数缩放可能是个好主意。

Answer 2

我只想基于@Tapio的出色答案。

在函数调用中使用名称/值对graycomatrix时，GrayLimits', []产生的GLCM看起来不错。但是，这种方法可能对您的应用程序无效。如果以此方式为一组图像计算GLCM，则对应于两个不同图像的两个不同GLCM的相同元素可能具有不同的含义。确实，由于对每个图像的强度进行了不同的缩放，因此GLCM的组件实际上在编码从一个图像到另一个图像的不同同时出现。

为避免这种情况，您可以首先计算整个图像数据集的最小和最大强度（例如minImgs和maxImgs），然后使用这些值重新缩放构成图像的所有图像的强度。以完全相同的方式处理数据集：

glcm_matrix = graycomatrix(image_tif, 'GrayLimits', [minImgs maxImgs]);

从16位图像创建灰度共现矩阵

2 个答案: