大津算法
otsu算法——图像分割
背景比例:
像素点总数:
前景和背景概率之和:
平均灰度值:
类间方差:
将公式(4)和(5)带入(6)可以得到等价公式:
核心代码:Histogram[data[i*srcimage.step + j]]++;//step指向每行的字节总量,date访问每个像素的值for (int i = 1; i < 255 ;i++)//从1开始遍历,寻找最合适的值{//每次遍历前需要初始化各变量w0 = 0; u0 = 0; w1 = 0; u1 = 0;for (int j = 0; j <= i; j++)//背景部分各值计算 { w0 += Histogram[j]; //背景部分像素点总数 u0 += j*Histogram[j]; //背景部分像素总灰度和 } u0 = u0 / w0; //背景像素平均灰度 w0 = w0 / number; //背景部分像素点所占比例}double varValueI = w1*w2*(u1 - u2)*(u1 - u2); //类间方差计算
算法过程:(1)设K(x,y)=f(x,y)/g(x,y)为像素点的 斜率,其中f(x,y)为点(x,y)的灰度值, g(x,y)为点(x,y)周围点的平均值。 (2)设阈值t1,t2将二维直方图分为A、B、 C三个区域。其中B区域代表前景和背 景像素点部分,而A、C代表边界点和 噪声点部分。
算法过程:(1)对于图像I(x,y),将前景与背景的分割阈值设为T。(2)将属于前景的像素点的个数占整个图像的比例设为w0,其平均灰度设为u0。(3)将属于背景的像素点的个数占整个图像的比例设为w1,其平均灰度设为u1。(4)图像的总平均灰度设为u,类间方差设为S。 假设图片的大小为M*N,图像中像素灰度值小于阈值T的像素个数记为N0,像素灰度大于阈值T的像素个数记为N1。则它们之间的关系如下。
大津法原理(otsu)
最大类间方差法(大津法,OTSU)最大类间方差法是由日本学者大津(Nobuyuki Otsu)于1979年提出的,是一种自适应的阈值确定的方法,又叫大津法,简称OTSU 。
它是按图像的灰度特性,将图像分成背景和目标2部分。
背景和目标之间的类间方差越大,说明构成图像的2部分的差别越大,当部分目标错分为背景或部分背景错分为目标都会导致2部分差别变小。
因此,使类间方差最大的分割意味着错分概率最小。
对于图像I(x,y),前景(即目标)和背景的分割阈值记作T ,属于前景的像素点数占整幅图像的比例记为1ω,其平均灰度1μ;背景像素点数占整幅图像的比例为2ω,其平均灰度为2μ。
图像的总平均灰度记为μ,类间方差记为g 。
假设图像的背景较暗,并且图像的大小为M N ⨯,图像中像素的灰度值小于阈值T 的像素个数记作1N ,像素灰度大于阈值T 的像素个数记作2N ,则有:11N M N ω=⨯ (1.1)22N M N ω=⨯ (1.2)12N N M N +=⨯ (1.3)121ωω+= (1.4)1122μμωμω=⨯+⨯ (1.5) 221122()()g ωμμωμμ=⨯-+⨯-(1.6) 将式(1.5)代入式(1.6),得到等价公式:21212()g ωωμμ=⨯⨯- (1.7) 采用遍历的方法得到使类间方差最大的阈值T ,即为所求。
OpenCV 代码:int myOtsu(const IplImage *frame) //大津法求阈值{#define GrayScale 256 //frame 灰度级int width = frame->width;int height = frame->height;int pixelCount[GrayScale]={0};float pixelPro[GrayScale]={0};int i, j, pixelSum = width * height, threshold = 0;uchar* data = (uchar*)frame->imageData;//统计每个灰度级中像素的个数for(i = 0; i < height; i++){for(j = 0;j < width;j++){pixelCount[(int)data[i * width + j]]++;}}//计算每个灰度级的像素数目占整幅图像的比例for(i = 0; i < GrayScale; i++){pixelPro[i] = (float)pixelCount[i] / pixelSum;}//遍历灰度级[0,255],寻找合适的thresholdfloat w0, w1, u0tmp, u1tmp, u0, u1, deltaTmp, deltaMax = 0;for(i = 0; i < GrayScale; i++){w0 = w1 = u0tmp = u1tmp = u0 = u1 = deltaTmp = 0;for(j = 0; j < GrayScale; j++){if(j <= i) //背景部分{w0 += pixelPro[j];u0tmp += j * pixelPro[j];}else //前景部分{w1 += pixelPro[j];u1tmp += j * pixelPro[j];}}u0 = u0tmp / w0;u1 = u1tmp / w1;deltaTmp = (float)(w0 *w1* pow((u0 - u1), 2)) ;if(deltaTmp > deltaMax){deltaMax = deltaTmp;threshold = i;}}return threshold;}参考文献:Nobuyuki Otsu发表的原文"A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms," Systems, Man and Cybernetics, IEEE Transactions on , vol.9, no.1, pp.62-66, Jan. 1979。
matlab大津法二值化函数
matlab大津法二值化函数大津法是一种常用于图像二值化的自适应阈值方法,其原理是通过计算图像的灰度直方图,找到一个最佳的阈值将图像分为两个类别。
在MATLAB中,我们可以使用`graythresh`函数来实现大津法二值化。
大津法的主要思想是通过最小化类内方差和最大化类间方差,来选择最佳的阈值。
具体而言,我们需要计算不同阈值下的类内方差和类间方差,并选择使得类间方差最大的阈值作为最佳阈值。
我们需要读取待处理的图像。
在MATLAB中,我们可以使用`imread`函数来读取图像文件。
读取完成后,我们可以使用`imshow`函数来显示图像,以便我们查看原始图像的情况。
接下来,我们需要将彩色图像转换为灰度图像。
在MATLAB中,我们可以使用`rgb2gray`函数来实现这一转换。
转换后的灰度图像只有一个通道,每个像素的灰度值表示了该像素的亮度。
然后,我们可以使用`imhist`函数计算灰度图像的直方图。
直方图是一种统计图,它可以显示不同灰度级别的像素数量。
通过观察直方图,我们可以了解图像的灰度分布情况。
接下来,我们需要计算不同阈值下的类内方差和类间方差。
类内方差表示了同一类别内像素灰度值的变化程度,而类间方差表示了不同类别之间像素灰度值的差异程度。
在MATLAB中,我们可以使用`graythresh`函数来计算不同阈值下的类内方差和类间方差。
我们选择使得类间方差最大的阈值作为最佳阈值,并将图像根据该阈值进行二值化处理。
在MATLAB中,我们可以使用`imbinarize`函数来实现图像的二值化。
二值化后的图像中,灰度值大于等于阈值的像素被设为1,灰度值小于阈值的像素被设为0。
通过以上步骤,我们可以使用MATLAB实现大津法对图像的二值化处理。
在实际应用中,大津法可以帮助我们提取图像中的目标对象,方便进行后续的图像分析和处理。
总结起来,大津法是一种常用的图像二值化方法,通过计算灰度直方图,选择使得类间方差最大的阈值来实现图像的二值化。
otsu大津法阈值分割
otsu大津法阈值分割图像处理中的阈值分割是将图像分成两个或多个部分的一种方法,其中关键是选择适当的阈值。
Otsu大津法阈值分割是一种自动阈值选取算法,能够有效地辨识图像背景和前景,被广泛应用于各种图像分割任务。
一、Otsu大津法的原理及步骤Otsu大津法是基于最大类间方差的阈值选取算法。
其原理是通过找到使得类间方差最大的阈值来实现图像的分割。
这种方法被广泛应用于简单的图像分割任务,其步骤如下:1.计算图像的灰度直方图,获得各个灰度级下的像素数量。
2.根据像素数量计算各个灰度级的占比。
3.在灰度级范围内循环迭代,计算每个灰度级作为阈值分割后的类间方差。
4.选取使得类间方差最大的灰度级作为最优阈值。
5.根据最优阈值对图像进行二值化处理,将图像分为两个部分:背景和前景。
二、Otsu大津法的优点Otsu大津法有以下几个优点:1.自动化:Otsu大津法能够自动选择最佳阈值,无需人工干预,大大减少了人工处理的工作量。
2.可靠性:Otsu大津法通过最大化类间方差选择阈值,使得图像分割结果更加准确可靠。
3.适应性:Otsu大津法适用于各种类型的图像,无论是单一目标或多目标,都能有效实现分割。
三、Otsu大津法的应用领域Otsu大津法广泛应用于图像处理领域的各个方面,包括但不限于以下几个方面:1.医学图像分割:在医学影像学中,Otsu大津法常用于对CT、MRI 等图像进行分割,辅助医生进行病变诊断。
2.人脸识别:在人脸识别中,Otsu大津法可以将人脸与背景分离,提取人脸特征,以用于人脸识别算法中。
3.字符识别:在光学字符识别(OCR)中,Otsu大津法常用于图像的二值化处理,提高字符识别的准确性。
4.物体检测:在计算机视觉中,Otsu大津法可以实现物体的前景与背景的分割,用于物体检测与跟踪。
5.图像增强:Otsu大津法能够提取图像的前景与背景,为后续的图像增强算法提供更好的处理基础。
四、Otsu大津法的改进和扩展虽然Otsu大津法在图像分割任务中表现出色,但也存在一些限制。
大津法程序
% Otsu-最大类间方差clcclearx=imread('C:\Users\zdh-001\Desktop\111.jpg');imshow(x)a=rgb2gray(x);figureimshow(a)count=imhist(a);%返回图像矩阵各个灰度等级像素个数figureimhist(a)[m,n]=size(a); %测灰度图像a的尺寸N=m*n; %N为像素总数L=256; %L为灰度级数count=count/N;%各级灰度出现的概率for i=1:Lif count(i)~=0 %判断第i个灰度级是否为0mi=i-1;% mi为第i-1个灰度级break;endend%以上循环语句实现寻找出现概率不为0的最小灰度值for i=L:-1:1if count(i)~=0ma=i-1;break;endend%实现找出出现概率不为0的最大灰度值f=count(mi+1:ma+1); %f是每个灰度出现的概率,是count中mi+1--ma+1之间的一段p=mi; q=ma-mi; %p和q分别是灰度的起始和结束值u=0;for i=1:qu=u+f(p+i-1)*(p+i-1); %u是像素的平均值ua(i)=u; %ua(i)是前i个像素的平均灰度值end;%计算图像的平均灰度值for i=1:qw(i)=sum(f(1:i)); %w(i)是前i个像素的累加概率end;d=(ua(i)-(ua(q)-ua(i)))*((w.*(1-w)).*(w.*(1-w)));[y,t]=max(d); %取出数组的最大值及取最大值的点%求出最大方差对应的灰度级T=t+p;T%根据T值,将灰度图像变成黑白图像for i=1:m %遍历整个图像for j=1:nif a(i,j)>T%如果第i行第j列的像素灰度级大于Ta(i,j)=255;%令它的灰度级变为0,即变成白色elsea(i,j)=0;%否则变为黑色endendendfigureimshow(a)。
otsu 双阈值算法
otsu 双阈值算法Otsu双阈值算法是一种常用的图像分割算法,通过自适应选取合适的阈值,将图像分割为前景和背景。
本文将介绍Otsu双阈值算法的原理和应用。
一、算法原理Otsu双阈值算法是由日本学者大津秀一于1979年提出的。
该算法基于图像的灰度直方图,通过最大类间方差的准则确定两个阈值,将图像分为三个部分:背景、前景和中间部分。
具体步骤如下:1. 计算图像的灰度直方图,统计每个灰度级别的像素数量。
2. 计算总体均值μ和总体方差σ^2。
3. 遍历所有可能的阈值t,计算背景和前景的像素数量和均值。
4. 根据公式计算类间方差σ_b^2 = w_0 * w_1 * (μ_0 - μ_1)^2,其中w_0和w_1分别为背景和前景的像素比例,μ_0和μ_1分别为背景和前景的均值。
5. 找到类间方差最大的阈值作为分割阈值。
6. 根据分割阈值将图像分为背景、前景和中间部分。
二、算法应用Otsu双阈值算法在图像处理领域有广泛的应用,主要用于图像分割和目标提取。
以下是算法在实际应用中的几个示例:1. 血管分割:在医学图像处理中,通过Otsu双阈值算法可以实现血管分割,将血管和其他组织分割出来,提取出感兴趣的血管区域。
2. 文字识别:在文字识别中,Otsu双阈值算法可以将文字和背景分割开,提高文字识别的准确性和效果。
3. 目标检测:在目标检测中,Otsu双阈值算法可以将目标物体和背景分割开,提取出目标物体的特征,用于后续的目标识别和分类。
4. 图像增强:在图像增强中,Otsu双阈值算法可以将图像分割为背景、前景和中间部分,对不同部分的像素进行不同的增强处理,提高图像的质量和清晰度。
总结:Otsu双阈值算法是一种简单而有效的图像分割算法,通过自适应选取阈值,将图像分割为背景、前景和中间部分。
该算法在图像处理和计算机视觉领域有广泛的应用,可以用于血管分割、文字识别、目标检测和图像增强等方面。
通过深入理解和应用Otsu双阈值算法,可以提高图像处理的效果和准确性,为后续的图像分析和处理提供有力支持。
【转】七种常见阈值分割代码(Otsu、最大熵、迭代法、自适应阀值、手动、迭代法、基本全局阈值法)
【转】七种常见阈值分割代码(Otsu、最⼤熵、迭代法、⾃适应阀值、⼿动、迭代法、基本全局阈值法)⼀、⼯具:VC+OpenCV⼆、语⾔:C++三、原理otsu法(最⼤类间⽅差法,有时也称之为⼤津算法)使⽤的是聚类的思想,把图像的灰度数按灰度级分成2个部分,使得两个部分之间的灰度值差异最⼤,每个部分之间的灰度差异最⼩,通过⽅差的计算来寻找⼀个合适的灰度级别来划分。
所以可以在⼆值化的时候采⽤otsu 算法来⾃动选取阈值进⾏⼆值化。
otsu算法被认为是图像分割中阈值选取的最佳算法,计算简单,不受图像亮度和对⽐度的影响。
因此,使类间⽅差最⼤的分割意味着错分概率最⼩。
设t为设定的阈值。
wo:分开后前景像素点数占图像的⽐例uo:分开后前景像素点的平均灰度w1:分开后被景像素点数占图像的⽐例u1:分开后被景像素点的平均灰度u=w0*u0 + w1*u1 :图像总平均灰度从L个灰度级遍历t,使得t为某个值的时候,前景和背景的⽅差最⼤,则这个 t 值便是我们要求得的阈值。
其中,⽅差的计算公式如下:g=wo * (uo - u) * (uo - u) + w1 * (u1 - u) * (u1 - u)[ 此公式计算量较⼤,可以采⽤: g = wo * w1 * (uo - u1) * (uo - u1) ]由于otsu算法是对图像的灰度级进⾏聚类,so 在执⾏otsu算法之前,需要计算该图像的灰度直⽅图。
迭代法原理:迭代选择法是⾸先猜测⼀个初始阈值,然后再通过对图像的多趟计算对阈值进⾏改进的过程。
重复地对图像进⾏阈值操作,将图像分割为对象类和背景类,然后来利⽤每⼀个类中的灰阶级别对阈值进⾏改进。
图像阈值分割---迭代算法1 .处理流程:1.为全局阈值选择⼀个初始估计值T(图像的平均灰度)。
2.⽤T分割图像。
产⽣两组像素:G1有灰度值⼤于T的像素组成,G2有⼩于等于T像素组成。
3.计算G1和G2像素的平均灰度值m1和m2;4.计算⼀个新的阈值:T = (m1 + m2) / 2;5.重复步骤2和4,直到连续迭代中的T值间的差⼩于⼀个预定义参数为⽌。
大津二值化算法python
大津二值化算法python大津二值化算法是一种自适应的二值化算法,它可以通过计算图像的像素值的方差和类间方差,来确定一个最佳的阈值来实现二值化。
在这篇文章中,我们将使用Python语言实现大津二值化算法,以便在图像处理中使用。
首先,我们需要导入必要的库,包括numpy和opencv-python。
然后,我们可以使用opencv的imread函数来读取图像,这里我们使用一张名为“lena.png”的图片作为示例。
import numpy as npimport cv2img = cv2.imread('lena.png', 0)然后,我们可以计算图像的像素值的方差,代码如下:mean = np.mean(img)variance = np.mean(np.square(img-mean))接下来,我们需要遍历所有可能的阈值,并计算每个阈值下的类间方差。
类间方差可以通过下面的公式来计算:between_class_variance = weight_background *weight_foreground * np.square(mean_background -mean_foreground)其中,weight_background和weight_foreground分别是背景和前景像素的比例,mean_background和mean_foreground分别是背景和前景像素的均值。
代码如下:histogram = cv2.calcHist([img],[0],None,[256],[0,256]) total_pixels = img.shape[0] * img.shape[1]best_threshold = 0best_variance = 0for threshold in range(256):background_pixels = np.sum(histogram[:threshold])foreground_pixels = total_pixels - background_pixels if foreground_pixels == 0:breakweight_background = background_pixels / total_pixels weight_foreground = foreground_pixels / total_pixels mean_background =np.sum(np.multiply(histogram[:threshold],np.arange(threshold))) / background_pixelsmean_foreground =np.sum(np.multiply(histogram[threshold:],np.arange(threshold, 256))) / foreground_pixelsbetween_class_variance = weight_background *weight_foreground * np.square(mean_background -mean_foreground)if between_class_variance > best_variance:best_variance = between_class_variancebest_threshold = threshold最后,我们可以使用opencv的threshold函数来应用阈值,并将图像二值化。
大津法图像分割
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目录
CONTENTS
01 引言 02 理论概念 03 Matlab程序 04 图像处理后的对比
01
引言
Introduction
01 引言 Introduction
d=(w./(1-w)).*(ua./w-u).^2; [y,tp]=max(d); %可以取出数组的最大值及取最大值的点 th=tp+p; subplot(212); imshow(im2bw(a,th/255),[]); title('自己的最大类间方差'); subythresh(x)),[]); title('matlab自带');
ua(i)=u;
%ua(i)是前i+p个像素的平均灰度值 (前p个无取
值)
end;
for i=1:q
w(i)=sum(f(1+p:i+p)); %w(i)是前i个像素的累加概率,对应公式
中P0
end;
03 Matlab程序 Matlab program
w=w+eps; %对照sigmaB的公式写出目标函数。实际是遍历所有值
st=i-1; %开始的灰度值 break; end end
03 Matlab程序 Matlab program
for i=L:-1:1
if count(i)~=0
nd=i-1; %结束的灰度值
break;
end
end
p=st; q=nd-st+1;
u=0;
for i=1:q
otsu法阈值分割
Otsu阈值分割法是一种确定阈值的算法,也被称为最大类间方差法(大津算法)。
该方法基于图像的灰度分布特性,将图像分成背景和目标两部分,分割的依据是两类之间的间类方差最大,即类别内的差异最小化。
这种方法常用于图像进行二值分割时的自适应阈值计算。
Otsu阈值分割法的原理如下:
1. 假设图像的背景较暗,并且图像的大小为M×N,图像中像素的灰度值小于阈值T的像素个数记作N0,
像素灰度大于阈值T的像素个数记作N1。
2. 属于前景(即目标)的像素点数占整幅图像的比例记为ω0,其平均灰度μ0;背景像素点数占整幅图
像的比例为ω1,其平均灰度为μ1。
3. 则有:ω0=N0/(M×N),ω1=N1/(M×N),N0+N1=M×N,ω0+ω1=1,μ=ω0μ0+ω1μ1,
g=ω0*(μ0-μ)^2+ω1*(μ1-μ)^2。
4. 将式(5)代入式(6),得到等价公式:g=ω0ω1(μ0-μ1)^2。
5. 采用遍历的方法得到使类间方差g最大的阈值T,即为所求。
Otsu阈值分割法的优点是计算简单,不受图像亮度和对比度的影响,被认为是图像分割中阈值选取的最佳算法。
opencv大津法
opencv大津法Opencv大津法,又称Otsu’s方法,是一种基于图像灰度直方图的二值化算法。
该算法是由日本学者大津展之在1979年提出的,被认为是二值化算法中最经典的之一,能够将灰度图像转化为黑白二值图像,使得图像中目标物体背景和噪声的影响被消除,从而有效提取目标物体信息。
Opencv大津法的原理是基于直方图统计特征,从而确定分割阈值。
具体而言,该算法首先计算图像灰度的直方图,统计每种灰度值出现的次数。
然后,对于每一个灰度值i,将图像分割为两部分,即低于i和高于i两个部分,统计两部分的像素数和像素点的平均灰度值。
接着,计算两部分的灰度均值和图像总平均灰度值,根据这些信息,可以计算出两部分的类间方差以及类内方差。
最后,找到使得两部分类间方差最大的灰度值i,即为最佳分割阈值。
大津法在图像处理中广泛应用,特别是在肿瘤检测、面部识别、车牌识别、OCR光学字符识别等领域。
在肿瘤检测中,大津法可以帮助医生准确地识别正常组织和异常组织,从而更好地判断肿瘤是否存在;在OCR光学字符识别中,大津法可以将图像分割为黑白像素点,使得光学字符易于识别。
Opencv大津法具有以下优点:1.准确性高:大津法能够快速准确地确定最佳分割阈值,分割效果较好。
2.算法简单:大津法只需要进行简单的统计操作,算法的步骤简单易懂。
3.适用范围广:大津法适用于各种类型的图像,包括灰度图像、彩色图像等。
4.处理效率高:大津法处理速度快,具有高效性。
总之,Opencv大津法是一种灰度图像处理的经典算法,具有准确性高、算法简单、适用范围广、处理效率高等优点。
在日常生活中,我们可以通过使用Opencv大津法来进行车牌识别、OCR光学字符识别、肿瘤检测等方面的应用。
大津算法公式
大津算法公式大津算法(Otsu's Method),也被称为最大类间方差法,是一种用于图像二值化的经典算法。
咱们先来说说这大津算法到底是咋回事。
简单来讲,它的目的就是找到一个最佳的阈值,把图像中的像素分成两类,使得这两类之间的方差最大。
想象一下,我们有一张黑白照片,上面有很多不同灰度的像素。
大津算法就是要在这些灰度值中找出一个分界线,让一边的像素都比较黑,另一边的像素都比较白,而且这个分界线要分得最“干净利落”。
那大津算法的公式是怎么来的呢?咱慢慢道来。
假设图像的灰度级范围是 [0, L - 1],灰度值为 i 的像素个数为 ni ,总的像素个数为 N = n0 + n1 +... + nL - 1 ,各灰度值出现的概率为 Pi = ni / N 。
我们假设阈值为 t ,把图像分为两类 C0 (灰度值范围为 [0, t] )和C1 (灰度值范围为 [t + 1, L - 1] )。
C0 的概率为 w0 = P0 + P1 +... + Pt ,平均灰度值为 u0 = (P0 * 0 + P1 * 1 +... + Pt * t) / w0 。
C1 的概率为 w1 = Pt + 1 + Pt + 2 +... + PL - 1 ,平均灰度值为 u1 = (Pt + 1 * (t + 1) + Pt + 2 * (t + 2) +... + PL - 1 * (L - 1)) / w1 。
图像的总的平均灰度值为 u = w0 * u0 + w1 * u1 。
类间方差 g = w0 * (u0 - u) ^ 2 + w1 * (u1 - u) ^ 2 。
大津算法就是要找到那个让 g 最大的 t 值,这个 t 值就是最佳阈值。
为了让大家更好地理解,我给大家讲个我自己的经历。
有一次,我参加了一个图像处理的实验课程。
老师给我们布置了一个任务,就是用大津算法对一组图片进行二值化处理。
我一开始看着那些公式,脑袋都大了,完全不知道从哪儿下手。
大津二值化算法
大津二值化算法大津二值化算法(Otsu's method)是一种自适应二值化算法,它是由日本学者大津展之于1979年在日本出版的论文《A Threshold Selection Method from Gray-Level Histograms》中提出的。
算法原理是通过计算图像直方图,尝试找到一个阈值,使得将图像分成前景和背景两部分后,前景和背景之间的方差最小。
找到这个阈值后,将灰度值大于该阈值的像素设为前景,灰度值小于该阈值的像素设为背景。
具体的实现步骤是:1. 统计图像的灰度直方图,即将图像中每个灰度级别的像素的数量记录下来,得到一个长度为256的数组hist。
2. 计算累计直方图函数cumSum,其中cumSum[i]表示灰度值小于等于i的像素的数量之和。
3. 计算每个灰度级别i的像素在前景和背景两个类别中的像素数目分别为n1[i]和n2[i]:n1[i] = cumSum[i]n2[i] = sum(hist) - cumSum[i]4. 计算前景和背景的平均灰度值分别为mean1[i]和mean2[i]:mean1[i] = (cumSum[i]*i)/n1[i]mean2[i] = ((sum(hist)-cumSum[i])*i)/n2[i]5. 计算前景和背景之间的方差(类间方差):variance[i] = (n1[i]*n2[i])*(mean1[i]-mean2[i])*(mean1[i]-mean2[i])6. 找到使得类间方差最小的阈值,即variance数组中的最大值对应的灰度级别就是最佳阈值。
7. 根据最佳阈值,将灰度值大于该阈值的像素设为前景,灰度值小于该阈值的像素设为背景,得到二值化图像。
优点:自适应性很强,可以适用于各种不同光照下的图像。
缺点:如果图像中的前景和背景类别分布非常不均衡,则可能找不到合适的阈值,导致二值化效果不理想。
大津法matlab
大津法matlab大津法是一种图像二值化的方法,它能够自动确定合适的阈值进行图像的二值化处理。
以下是在Matlab中实现大津法的步骤:Step 1:读入待处理的灰度图像。
Step 2:计算图像的直方图。
Step 3:初始化最佳阈值为0,最大类间方差为0。
Step 4:计算每个可能的阈值的类间方差。
Step 5:找到使类间方差最大化的阈值。
Step 6:使用最佳阈值将图像二值化。
Matlab代码实现:% Step 1:读入待处理的灰度图像I = imread('image.jpg'); % 读入图像Igray = rgb2gray(I); % 将图像转化为灰度图% Step 2:计算图像的直方图counts = imhist(Igray); % 计算灰度直方图% Step 3:初始化最佳阈值为0,最大类间方差为0bestT = 0; % 最佳阈值maxVar = 0; % 最大类间方差% Step 4:计算每个可能的阈值的类间方差totalPixels = numel(Igray); % 总像素数for threshold = 1:255% 计算类1(低灰度)的像素个数和概率counts1 = sum(counts(1:threshold));p1 = counts1 / totalPixels;% 计算类2(高灰度)的像素个数和概率counts2 = sum(counts(threshold+1:end));p2 = counts2 / totalPixels;% 计算类1和类2的均值mean1 = sum((0:threshold-1) .* counts(1:threshold)) / counts1;mean2 = sum((threshold:255) .*counts(threshold+1:end)) / counts2;% 计算类间方差varB = p1 * p2 * (mean1 - mean2)^2;% 更新最佳阈值和最大类间方差if varB > maxVarmaxVar = varB;bestT = threshold;endend% Step 5:找到使类间方差最大化的阈值% Step 6:使用最佳阈值将图像二值化Ibinary = imbinarize(Igray, bestT/255); % 将图像二值化imshow(Ibinary); % 显示处理后的图像以上就是在Matlab中实现大津法的步骤和代码实现。
openmv大津法自适应阈值 -回复
openmv大津法自适应阈值-回复什么是openmv?OpenMV是一种基于Python编程语言的开源微控制器,它集成了处理器、图像传感器和各种外设接口。
OpenMV的优势在于它可以轻松地实现图像处理和机器视觉算法,可以在嵌入式系统中实时运行。
什么是大津法(Otsu's Method)?大津法,也被称为Otsu's Method,是一种被广泛应用于图像阈值分割的自适应阈值算法。
它是由日本工学家大津展之于1979年提出的,旨在找到最佳的阈值,将图像分为两个类别,以便于后续的图像处理操作。
大津法的原理和步骤是什么?大津法的原理是基于类间方差最大化的思想。
方差是一个衡量数据分散程度的指标,类间方差则代表不同分割类别之间的差异程度。
在一幅图像中,如果存在明显的前景物体和背景,它们的像素值将有很大的差异。
大津法通过寻找使类间方差最大的阈值将图像分割为前景和背景两个类别。
以下是大津法的步骤:1. 对于输入的灰度图像,统计每个像素值的像素个数,并计算图像的总像素数。
2. 初始化前景和背景的像素数、总像素数、前景和背景的均值、前景和背景的方差。
3. 遍历所有可能的阈值,计算每个阈值下的前景像素数、背景像素数、前景和背景的权重、前景和背景的均值,以及当前阈值下的类间方差。
4. 找到使类间方差最大的阈值,并更新前景和背景的像素数、前景和背景的权重、前景和背景的均值。
5. 使用最终的阈值,将图像分割为前景和背景。
6. 通过阈值分割后的图像可以进一步进行后续的图像处理操作。
OpenMV如何使用大津法进行自适应阈值分割?OpenMV是一款强大的硬件和软件平台,可以轻松地使用大津法进行自适应阈值分割。
以下是在OpenMV上使用大津法的步骤:1. 使用OpenMV硬件连接图像传感器,并将图像数据传输到OpenMV 的处理器中。
2. 使用OpenMV的IDE(集成开发环境)打开图像处理脚本,并导入OpenMV库。
python 大津法
python 大津法
Python大津法指的是一种利用Python语言实现的图像二值化算法,该算法由日本学者大津发明,被广泛应用于数字图像处理领域。
其核心思想是通过自适应阈值的方式将灰度图像转换为黑白二值图像,使得图像中的目标物体与背景能够更加清晰地分离出来。
在 Python 中实现大津法,需要用到 NumPy 库中的函数,通过计算像素灰度值的方差和均值来确定阈值,从而将图像进行二值化处理。
此外,为了方便使用,还可以将算法封装成函数,以便在需要的地方直接调用。
Python 大津法广泛应用于图像处理、计算机视觉、机器学习等领域,能够对图像进行有效的预处理,提高图像处理的精度和效率。
同时,该算法也是数字图像处理领域中的经典算法之一,了解和掌握其原理和实现方法,对于进一步深入研究相关领域的人员具有重要意义。
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cv2大津阈值法
cv2大津阈值法
在计算机视觉和图像处理中,大津阈值法(Otsu's Method)是一种非常受欢迎和有效的阈值选择算法,它用于将灰度图像转换为二值图像。
这种方法以日本学者Nobuyuki Otsu 的名字命名,他在1979年首次提出了这种算法。
OpenCV(Open Source Computer Vision Library,开源计算机视觉库)中的cv2.threshold函数就支持使用大津阈值法进行图像分割。
大津阈值法基于图像的直方图来计算全局阈值,其主要目标是找到一个阈值,将图像的像素分为两类,使得两类之间的方差最大。
这样做的目的是尽可能地保留图像的细节和信息,同时简化图像处理的复杂性。
具体来说,大津阈值法将图像的灰度级分为两类:一类为背景(灰度级较低),另一类为前景(灰度级较高)。
然后,算法会遍历所有可能的阈值,计算每个阈值下前景和背景的类间方差。
类间方差越大,说明前景和背景的差别越大,分割效果也就越好。
最终,算法会选择使类间方差最大的阈值作为最佳阈值。
大津阈值法的优点在于它计算简单、快速,且对图像的亮度和对比度变化具有鲁棒性。
然而,它也有一些局限性,例如对图像中的噪声敏感,以及当图像中的目标和背景大小比例悬殊时,效果可能不佳。
在OpenCV中,使用大津阈值法非常简单。
只需调用cv2.threshold函数,并将参数maxval设置为255(表示白色),type设置为cv2.THRESH_BINARY+cv2.THRESH_OTSU即可。
这样,OpenCV会自动计算最佳阈值,并将图像转换为二值图像。
大津法的优点
大津法的优点
大津法是一种常用的图像二值化算法,其优点如下:
1. 操作简单:大津法只需输入一张灰度图像,即可自动确定最佳阈值进行图像二值化,无需人为干预。
2. 精度高:大津法基于图像的灰度分布,能够自适应地确定最佳阈值,从而使得二值化后的图像保留更多有用信息。
3. 适用性强:大津法适用于各种类型的图像,包括自然景物图像、人工合成图像、医学影像等。
4. 鲁棒性好:大津法对图像的光照条件、噪声等因素具有较好的鲁棒性,能够稳定地进行图像二值化处理。
5. 应用广泛:大津法在数字图像处理、计算机视觉、模式识别等领域广泛应用,是图像分割的常用方法之一。
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u=0;
for i=1:q
u=u+f(i)*(p+i); %图像的灰度均值
% ua(q-i+1)=u;
ua(i)=u;
end;
for i=1:q
w(i)=sum(f(1:i)) %不同灰度值下的概率,可以认为是前景的概率
[m,n]=size(a);
N=m*n;
L=256;
count=count/N; %每一灰度级在总像素点中所占比例
for i=1:L
if count(i)~=0 %如果那点的灰度值不为0,就是为了找到最小灰度值
st=i-1;
%function th=thresh_md(a);
close all;
clear all;
clc;
a=dicomread('im1.dcm');
%a=rgb2gray(x);
figure,
imshow(a,[])
count=imhist(a);%把每一灰度值的像素点的个数存入count
end; ຫໍສະໝຸດ d=(u*w-ua).^2./(w.*(1-w)) %求类间方差
[y,tp]=max(d); %公式求得的最大值给y,灰度值给tp
th=tp+p %th就是要找的阈值
for i=1:m
for j=1:n
break;
end
end
for i=L:-1:1 %L到1,逐级递减,为了找到最大的灰度值
if count(i)~=0
nd=i-1;
break;
end
end
f=count(st+1:nd+1); %在最小值到最大值的像素区间里,将各个像素点的比例赋给f
if a(i,j)>th
a(i,j)=0;
else
a(i,j)=255;
end
end
end
figure,
imshow(a,[])