第03章北理工贾云德《计算机视觉》--二值化的例子.

(2

变配电无人值守视频监控系统中一般采用彩色摄像机，为了处理的方便和实时性要 求，首先将彩色图像变成灰度图像，然后在进行处理与分析。本文采用平均法变换 ⑷，效果如图1 （a 所示。对应的灰度直方图如图1（b 所示。

图1灰度图像变换

在灰度图像的基础上，对其进行二值化处理。本文采用了迭代二值化方

法。迭代法既能较好的分割出目标子图像，又能自动实现。实现算法如下:

1）求出图像中的最小和最大灰度值 乙和乙，令阈值初值:

分，求出两部分的平均灰度值 九和T

y M 、

十 (3

2）根据阈值 “（初始值为專）将图像分割成目标和背景两部

（a 变换后的灰度图像（b 灰度直方图

其中心丿）是图像上Mj）点的灰度值，“仃J是（h*点的权重系数，一般丹

5丿）=1.0。

3）求出新的阈值:

2 (4

二值化后图像如图2（a所示。

（a二值化图像（b表盘图像

图2图像二值化与表盘提取

2.1灰度变换

一般来说，自然图象的灰度级直方图总是在低值灰度区域数目较大，大部分象素的灰度

级低于平均灰度级。这样，图象上隐含在较暗区域中的细节往往看不清。我们可以通过构造灰

度级变换，改造图象的直方图，使变换后图象的直方图达到一定的要求。直方图均衡可使原图

[4] 卄。变换

效果如图2所示。

4）如果2 5，则结束，否则K L K十1 ,转第2步。

象灰度级具有相同的出现频数，即灰度级具有均匀的概率分布，具体方法参见文献

(a (b (c

(d (e

图2 （a原始彩色图象（b灰度图象（c均衡图象（d灰度图象直方图（e均衡图象直方图22图象的二值化

在图像预处理的基础上，根据对象的灰度特征，采用判断分析法对图像进行二值

化。

判断分析法是一种自动选择阈值的方法。它从图像灰度值直方图中把灰度值的集合用初始阈值'分成两类，然后根据两个类的平均值方差（类间方

差）和各类的方差（类内方差）的比为最大来确定最终阈值

设图像具有£级的灰度值，初始阈值为A，把具有£以上灰度值的像素和

具有比它小的值的像素数分为两类：类1和类2。类1的像素数设为吧，

平均灰度值为•"齐】"），方差为疔|"）；类2的像素数设为叫⑷，平均灰度值

为A'j"），方差为n，全体像素的平均值定为，则类内方差由下式计

算:

类间方差由下式计算:

；三阳（.W, = A/J- 4 八=AJf }■ - K； U JA/,「忖】厂

左5

为了使/b:为最大，最好使为最大，也就是最好令A-变化，从而求出使% 为最大的人值。二值化后图像如图3所示。

图3二值化图像