閾值分割法

2021-09-29 07:23:05 字數 908 閱讀 3155

閾值分割法可以說是影象分割中的經典方法,它利用影象中要提取的目標與背景在灰度上的差異,通過設定閾值來把畫素級分成若干類,從而實現目標與背景的分離。一般流程:通過判斷影象中每乙個畫素點的特徵屬性是否滿足閾值的要求,來確定影象中的該畫素點是屬於目標區域還是背景區域,從而將一幅灰度影象轉換成二值影象。用數學表示式來表示,則可設原始影象f(x,y),t為閾值,分割影象時則滿足下式:

閾值分割法計算簡單,而且總能用封閉且連通的邊界定義不交疊的區域,對目標與背景有較強對比的影象可以得到較好的分割效果。但是,關鍵問題來了,如何獲得乙個最優閾值呢?????

以下是幾種最優閾值的選擇方法:

(1)人工經驗選擇法:

也就是我們自己根據需要處理的影象的先驗知識,對影象中的目標與背景進行分析。通過對畫素的判斷,影象的分析,選擇出閾值值所在的區間,並通過實驗進行對比,最後選擇出比較好的閾值。這種方法雖然能用,但是效率較低且不能實現自動的閾值選取。對於樣本較少時,可以選用。

(2)利用直方圖

利用直方圖進行分析,並根據直方圖的波峰和波谷之間的關係,選擇出乙個較好的閾值。這樣方法,準確性較高,但是只對於存在乙個目標和乙個背景的,且兩者對比明顯的影象,且直方圖是雙峰的那種最有價值。

(3)最大類間方差法(otsu)

otsu是一種使用最大類間方差的自動確定閾值的方法。是一種基於全域性的二值化演算法,它是根據影象的灰度特性,將影象分為前景和背景兩個部分。當取最佳閾值時,兩部分之間的差別應該是最大的,在otsu演算法中所採用的衡量差別的標準就是較為常見的最大類間方差。前景和背景之間的類間方差如果越大,就說明構成影象的兩個部分之間的差別越大,當部分目標被錯分為背景或部分背景被錯分為目標,都會導致兩部分差別變小,當所取閾值的分割使類間方差最大時就意味著錯分概率最小。

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