OPenCV:采用otsu自适应门限的图像二值化方法

otsu算法选择使类间方差最大的灰度值为阈值,具有很好的效果。

1、计算直方图并归一化histogram
2、计算图像灰度均值avgValue.
3、计算直方图的零阶w[i]和一级矩u[i]
4、计算并找到最大的类间方差(between-class variance)
variance[i]=(avgValue*w[i]-u[i])*(avgValue*w[i]-u[i])/(w[i]*(1-w[i]))
对应此最大方差的灰度值即为要找的阈值
5、用找到的阈值二值化图像

这个方法也可以用于图像分割。

void ImageBinarization(IplImage *src)   {   /*对灰度图像二值化,自适应门限threshold*/       int i,j,width,height,step,chanel,threshold;       /*size是图像尺寸,svg是灰度直方图均值,va是方差*/       float size,avg,va,maxVa,p,a,s;       unsigned char *dataSrc;       float histogram[256];              width = src->width;       height = src->height;       dataSrc = (unsigned char *)src->imageData;       step = src->widthStep/sizeof(char);       chanel = src->nChannels;       /*计算直方图并归一化histogram*/       for(i=0; i<256; i++)           histogram[i] = 0;       for(i=0; i<height; i++)           for(j=0; j<width*chanel; j++)           {               histogram[dataSrc[i*step+j]-'0'+48]++;           }       size = width * height;       for(i=0; i<256; i++)           histogram[i] /=size;       /*计算灰度直方图中值和方差*/       avg = 0;       for(i=0; i<256; i++)           avg += i*histogram[i];       va = 0;       for(i=0; i<256; i++)           va += fabs(i*i*histogram[i]-avg*avg);       /*利用加权最大方差求门限*/       threshold = 20;       maxVa = 0;       p = a = s = 0;       for(i=0; i<256; i++)       {           p += histogram[i];           a += i*histogram[i];           s = (avg*p-a)*(avg*p-a)/p/(1-p);           if(s > maxVa)           {               threshold = i;               maxVa = s;           }       }       /*二值化*/       for(i=0; i<height; i++)           for(j=0; j<width*chanel; j++)           {               if(dataSrc[i*step+j] > threshold)                   dataSrc[i*step+j] = 255;               else                   dataSrc[i*step+j] = 0;           }   }  

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