如何在MATLAB中对2D矩阵应用移动窗口？

Question

我正在使用Matlab从图像中进行特征提取。为了这个目的，我需要在nXn窗口上应用许多函数（例如在每个3X3窗口中查找方差等）。
除了循环矩阵并每次收集窗口元素之外，是否有一种简单高效的方法在Matlab中完成此操作？
对于某些功能，我已经能够找到等效掩码并使用filter2应用它们，但对于许多其他功能，我似乎没有这样的奢侈品（一个很好的例子：3X3窗口的中位数）。
我想要的是类似于arrayfun的东西，但是适用于nXn窗口而不是单个元素。
谢谢，
Sundar

- sundar

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如果您能更新问题并列出要应用于窗口元素的特定操作，这可能会有所帮助。可能有将它们全部转换为用于FILTER2（或可能是CONV2）的掩码/滤波器元素的方法。 - gnovice

你有图像处理工具箱吗？ - Azim J

Answer 1

如果您拥有图像处理工具箱，则可以使用blkproc来处理您的图像的nxm块，使用自定义定义的函数。这里是一个例子。

function Ip = imageProcessed(II,blockSize)
   % FUNCTION imageProcessed calculates average value of blocks of size nxm
   % blocks 
      if nargin<2,
         % default/example value for block size
         blockSize = [3 4];
      end

      if size(II,3)>1,
          % blkproc requires a grayscale image
          % convert II to gray scale if it is RGB.
          II=rgb2gray(II)
      end


      % Custom average function.
      myAveFun = @(x) ones(size(x))*sum(x(:))/length(x(:));

      % use blkproc to process image
      Ip = blkproc(II,[blockSize(1), blockSize(2)],myAveFun);
end

注意:

从MATLAB 2009b的图像处理工具箱开始，blkproc被弃用，取而代之的是blockproc（详见R2099b部分这里）。因此，最后两行可以改为：

 myAveFun = @(blkstrct) ones(size(blkstrct.data))*mean(blkstrct.data(:))
 Ip = blockproc(II,blockSize,myAveFun);

- Azim

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谢谢，我已经有图像处理工具箱了，这正是我所需要的。 - Sundar R

这个函数的帮助指向了'colfilt'。结果发现，使用一个'sliding'窗口的colfilt使我的工作更加容易。感谢为我打开了这个新的函数数组。 - Sundar R

不错，Azim。我完全忘记了BLKPROC。 - gnovice

blkproc已被blockproc替换。您能否更新您的答案以使用blockproc？ - Evan Kroske

@Evan，我没有意识到blkproc在2009b中已经被弃用了。谢谢你提醒我。 - Azim J