图像分割-传统算法-阈值分割原理与实践

固定阈值法------直方图双峰法

手动设定一个全局阈值 T。 简单、速度快。

缺点:对光照不均、对比度变化敏感。

python 复制代码
img_ori = cv2.imread('./test/test_img.jpg', 0)
width, height = img_ori.shape
cv2.imshow('img', img_ori)
''' 直方图双峰法 '''
img = copy.deepcopy(img_ori)
x, img1 = cv2.threshold(img_ori, 150, 255, cv2.THRESH_BINARY)
x, img2 = cv2.threshold(img_ori, 150, 255, cv2.THRESH_TRUNC)
x, img3 = cv2.threshold(img_ori, 150, 255, cv2.THRESH_TOZERO)
cv2.imshow('BINARY', img1)
cv2.imshow('TRUNC', img2)
cv2.imshow('TOZERO', img3)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

迭代阈值图像分割

通过对图像的灰度值进行迭代,不断调整阈值使得分割更加准确。

对于大尺寸图像,迭代阈值图像分割的计算速度可能成为其一个缺点。

python 复制代码
img = copy.deepcopy(img_ori)
threshold = 150
delta = 1
while delta > 0:
    foreground = []
    background = []
    for y in range(height):
        for x in range(width):
            if img[x, y] > threshold:
                background.append(img[x, y])
            else:
                foreground.append(img[x, y])
    avr_foreground = np.mean(foreground)
    avr_background = np.mean(background)
    new_threshold = (avr_foreground + avr_background) // 2
    delta = abs(new_threshold - threshold)
    print('delta', delta)
    threshold = new_threshold
for y in range(height):
    for x in range(width):
        if img[x, y] > threshold:
            img[x, y] = 255
        else:
            img[x, y] = 0

cv2.imshow('iter result', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

自适应阈值图像分割

根据像素邻域的灰度分布(如均值、高斯加权和)动态计算阈值。 能处理光照不均或渐变图像。

缺点:速度较慢,可能有"块效应"。

python 复制代码
img = copy.deepcopy(img_ori)
block_size = 3
img_thresh = cv2.adaptiveThreshold(img, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C, cv2.THRESH_BINARY, 11, 2)
cv2.imshow('adapt result', img_thresh)

大津法(OTSU)

自动寻找使类间方差最大的阈值。 全自动,对双峰直方图效果极佳。

缺点:对非双峰直方图或噪声敏感。

python 复制代码
img = copy.deepcopy(img_ori)
ret, img_thresh = cv2.threshold(img, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY + cv2.THRESH_OTSU)
cv2.imshow('OTSU result', img_thresh)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

全部代码

python 复制代码
import cv2
import numpy as np
import copy

img_ori = cv2.imread('./test/test_img.jpg', 0)
width, height = img_ori.shape

''' 直方图双峰法 '''
img = copy.deepcopy(img_ori)
x, img1 = cv2.threshold(img, 150, 255, cv2.THRESH_BINARY)
x, img2 = cv2.threshold(img, 150, 255, cv2.THRESH_TRUNC)
x, img3 = cv2.threshold(img, 150, 255, cv2.THRESH_TOZERO)
cv2.imshow('img', img_ori)
cv2.imshow('BINARY', img1)
cv2.imshow('TRUNC', img2)
cv2.imshow('TOZERO', img3)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

''' 迭代阈值图像分割 '''
img = copy.deepcopy(img_ori)
threshold = 150
delta = 1
while delta > 0:
    foreground = []
    background = []
    for y in range(height):
        for x in range(width):
            if img[x, y] > threshold:
                background.append(img[x, y])
            else:
                foreground.append(img[x, y])
    avr_foreground = np.mean(foreground)
    avr_background = np.mean(background)

    new_threshold = (avr_foreground + avr_background) // 2
    delta = abs(new_threshold - threshold)
    print('delta', delta)
    threshold = new_threshold
for y in range(height):
    for x in range(width):
        if img[x, y] > threshold:
            img[x, y] = 255
        else:
            img[x, y] = 0

cv2.imshow('img', img_ori)
cv2.imshow('iter result', img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

''' 自适应阈值图像分割 '''
img = copy.deepcopy(img_ori)
block_size = 3
img_thresh = cv2.adaptiveThreshold(img, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C, cv2.THRESH_BINARY, 11, 2)
cv2.imshow('img', img_ori)
cv2.imshow('adapt result', img_thresh)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

'''  大津法(OTSU) '''
# 大津法阈值分割
img = copy.deepcopy(img_ori)
ret, img_thresh = cv2.threshold(img, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY + cv2.THRESH_OTSU)
cv2.imshow('img', img_ori)
cv2.imshow('OTSU result', img_thresh)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

参考
图像分割参考1
图像分割参考2

相关推荐
dialect_5 小时前
KMP算法
开发语言·c++·算法
reikocao5 小时前
卡尔曼滤波的动态机制:P如何改变融合权重
算法
漂流瓶jz6 小时前
UVA-1612 猜名次 题解答案代码 算法竞赛入门经典第二版
数据结构·算法·题解·排序·aoapc·算法竞赛入门经典
吞下星星的少年·-·6 小时前
Div.2 CF 1130B题(构造,贪心)
算法·贪心·构造
拜小白7 小时前
【论文解读】《DeepPanoContext:用全局场景关系图 + 可微关系优做全景 3D 场景理解
深度学习·计算机视觉·全景图
山顶夕景7 小时前
【VLM】AdaCodec:用“预测视觉码”替代逐帧RGB输入
计算机视觉·视频问答·多模态理解·视觉token压缩
是main不是漫7 小时前
【双指针——移动零】数组划分类题目的入门基石
c++·算法
深圳市快瞳科技有限公司9 小时前
野外鸟类AI识别落地实录:输入适配、结构化输出、去重聚合与置信度分流的工程实践
算法·计算机视觉·鸟类识别·鸟类ai识别·野外鸟类观测·林业调查
专注仿真10 小时前
梯度提升类(XFBoost)算法详解与代码实例
开发语言·人工智能·python·算法·大模型训练·控制算法
小豆庄10 小时前
视频遮罩追踪退场后ID撞号的排查—多目标场景下的失效
opencv·算法·bug·视频·python3.11