source: birds/zernike_moments.m @ 135

Last change on this file since 135 was 74, checked in by dtax, 11 years ago

More useful features for images.

  • Property svn:executable set to *
File size: 4.5 KB
Line 
1% M = ZERNIKE_MOMENTS (IM, ORDER)
2%
3% Calculates Zernike moments up to and including ORDER (<= 12) on image IM.
4% Default: ORDER = 12.
5
6function m = zernike_moments (im, order)
7
8  if (nargin < 2),             order = 12;                      end;
9  if (order < 1 | order > 12), error ('order should be 1..12'); end;
10
11  % xx, yy are grids with co-ordinates
12
13  [xs,ys] = size(im);
14  [xx,yy] = meshgrid(-(ys-1)/2:1:(ys-1)/2,-(xs-1)/2:1:(xs-1)/2);
15
16  % Calculate center of mass and distance of any pixel to it
17
18  m  = moments (im,[0 1 0],[0 0 1],0,0);
19  xc = m(2)/m(1); yc = m(3)/m(1);
20  xx = xx - xc; yy = yy - yc;
21
22  len     = sqrt(xx.^2+yy.^2);
23  max_len = max(max(len));
24
25  % Map pixels to unit circle; prevent divide by zero.
26
27  rho        = len/max_len;
28  rho_tmp    = rho; rho_tmp(find(rho==0)) = 1;
29  theta      = acos((xx/max_len)./rho_tmp);
30
31  % Flip angle for pixels above center of mass
32
33  yneg            = length(find(yy(:,1)<0));
34  theta(:,1:yneg) = 2*pi - theta(:,1:yneg);
35
36  % Calculate coefficients
37
38  c = zeros(order,order);
39  s = zeros(order,order);
40
41  i = 1;
42  for n = 2:order
43    for l = n:-2:0
44      r    = polynomial (n,l,rho);
45      c    = sum(sum(r.*cos(l*theta)))*((n+1)/(pi*max_len^2));
46      s    = sum(sum(r.*sin(l*theta)))*((n+1)/(pi*max_len^2));
47      m(i) = sqrt(c^2+s^2);
48      i    = i + 1;
49    end;
50  end;
51
52return
53
54function p = polynomial (n,l,rho)
55
56  switch (n)
57    case 2, switch (l)
58        case 0, p = 2*(rho.^2)-1;
59        case 2, p =   (rho.^2);
60      end;
61    case 3, switch (l)
62        case 1, p = 3*(rho.^3)-2*rho;
63        case 3, p =   (rho.^3);
64      end;
65    case 4, switch (l)
66        case 0, p = 6*(rho.^4)-6*(rho.^2)+1;
67        case 2, p = 4*(rho.^4)-3*(rho.^2);
68        case 4, p =   (rho.^4);
69      end;
70    case 5, switch (l)
71        case 1, p = 10*(rho.^5)-12*(rho.^3)+3*rho;
72        case 3, p =  5*(rho.^5)- 4*(rho.^3);
73        case 5, p =    (rho.^5);
74      end;
75    case 6, switch (l)
76        case 0, p = 20*(rho.^6)-30*(rho.^4)+12*(rho.^2)-1;
77        case 2, p = 15*(rho.^6)-20*(rho.^4)+ 6*(rho.^2);
78        case 4, p =  6*(rho.^6)- 5*(rho.^4);
79        case 6, p =    (rho.^6);
80      end;
81    case 7, switch (l)
82        case 1, p = 35*(rho.^7)-60*(rho.^5)+30*(rho.^3)-4*rho;
83        case 3, p = 21*(rho.^7)-30*(rho.^5)+10*(rho.^3);
84        case 5, p =  7*(rho.^7)- 6*(rho.^5);
85        case 7, p =    (rho.^7);
86      end;
87    case 8, switch (l)
88        case 0, p = 70*(rho.^8)-140*(rho.^6)+90*(rho.^4)-20*(rho.^2)+1;
89        case 2, p = 56*(rho.^8)-105*(rho.^6)+60*(rho.^4)-10*(rho.^2);
90        case 4, p = 28*(rho.^8)- 42*(rho.^6)+15*(rho.^4);
91        case 6, p =  8*(rho.^8)-  7*(rho.^6);
92        case 8, p =    (rho.^8);
93      end;
94    case 9, switch (l)
95        case 1, p = 126*(rho.^9)-280*(rho.^7)+210*(rho.^5)-60*(rho.^3)+5*rho;
96        case 3, p =  84*(rho.^9)-168*(rho.^7)+105*(rho.^5)-20*(rho.^3);
97        case 5, p =  36*(rho.^9)- 56*(rho.^7)+ 21*(rho.^5);
98        case 7, p =   9*(rho.^9)-  8*(rho.^7);
99        case 9, p =     (rho.^9);
100      end;
101    case 10, switch (l)
102        case  0, p = 252*(rho.^10)-630*(rho.^8)+560*(rho.^6)-210*(rho.^4)+30*(rho.^2)-1;
103        case  2, p = 210*(rho.^10)-504*(rho.^8)+420*(rho.^6)-140*(rho.^4)+15*(rho.^2);
104        case  4, p = 129*(rho.^10)-252*(rho.^8)+168*(rho.^6)- 35*(rho.^4);
105        case  6, p =  45*(rho.^10)- 72*(rho.^8)+ 28*(rho.^6);
106        case  8, p =  10*(rho.^10)-  9*(rho.^8);
107        case 10, p =     (rho.^10);
108      end;
109    case 11, switch (l)
110        case  1, p = 462*(rho.^11)-1260*(rho.^9)+1260*(rho.^7)-560*(rho.^5)+105*(rho.^3)-6*rho;
111        case  3, p = 330*(rho.^11)- 840*(rho.^9)+ 756*(rho.^7)-280*(rho.^5)+ 35*(rho.^3);
112        case  5, p = 165*(rho.^11)- 360*(rho.^9)+ 252*(rho.^7)- 56*(rho.^5);
113        case  7, p =  55*(rho.^11)-  90*(rho.^9)+  36*(rho.^7);
114        case  9, p =  11*(rho.^11)-  10*(rho.^9);
115        case 11, p =     (rho.^11);
116      end;
117    case 12, switch (l)
118        case  0, p = 924*(rho.^12)-2772*(rho.^10)+3150*(rho.^8)-1680*(rho.^6)+420*(rho.^4)-42*(rho.^2)+1;
119        case  2, p = 792*(rho.^12)-2310*(rho.^10)+2520*(rho.^8)-1260*(rho.^6)+280*(rho.^4)-21*(rho.^2);
120        case  4, p = 495*(rho.^12)-1320*(rho.^10)+1260*(rho.^8)- 504*(rho.^6)+ 70*(rho.^4);
121        case  6, p = 220*(rho.^12)- 495*(rho.^10)+ 360*(rho.^8)-  84*(rho.^6);
122        case  8, p =  66*(rho.^12)- 110*(rho.^10)+  45*(rho.^8);
123        case 10, p =  12*(rho.^12)-  11*(rho.^10);
124        case 12, p =     (rho.^12);
125      end;
126  end;
127
128return
129
Note: See TracBrowser for help on using the repository browser.