定义

全局阈值处理

假设某一副灰度图有如下的直方图,该图像由暗色背景下的较亮物体组成,从背景中提取这一物体时,将阈值T作为分割点,分割后的图像g(x, y)由下述公式给出,称为全局阈值处理

多阈值处理

本文仅完成全局阈值处理的算法实现

基本全局阈值处理方法

1. 为全局阈值T选择一个初始的估计值

2. 用T分割图像,产生两组像素:G1由大于T的像素组成,G2由小于T的像素组成

3. 对G1和G2的像素分别计算平均灰度值m1和m2

4. 计算新的阈值T = 1/2 * (m1 + m2)

5. 重复步骤2-4,直到连续迭代中的T值差小于一个预定义的参数ΔT

算法实现

 void threshold(short** in_array, short** out_array, long height, long width, int delt_t)
{
double T = 0xff / 2.0;
double m1 = 0.0, m2 = 0.0;
int m1_num = , m2_num = ; while(dabs(T, 0.5*(m1 + m2)) > delt_t){
T = 0.5 * (m1 + m2);
m1 = 0.0;
m2 = 0.0;
m1_num = ;
m2_num = ; for (int i = ; i < height; i++){
for (int j = ; j < width; j++){
if (in_array[i][j] <= T){
m1 += in_array[i][j];
m1_num++;
}
else{
m2 += in_array[i][j];
m2_num++;
}
}
}
if (m1_num != )
m1 /= m1_num;
if (m2_num != )
m2 /= m2_num;
printf("%lf\n", T);
}
for (int i = ; i < height; i++){
for (int j = ; j < width; j++){
if (in_array[i][j] <= T)
out_array[i][j] = 0xff;
else
out_array[i][j] = 0x00;
}
}
}

测试结果

从实验结果看出,第二组阈值处理的效果并不好,因此考虑更优的算法实现

Otsu方法进行最佳全局阈值处理

阈值处理可视为一种统计决策理论问题,其目的是在把像素分配给两个或多个组的过程中引入的平均误差最小。这一问题有个闭合形式的解,称为贝叶斯决策规则。

Otsu方法在类间方差最大的情况下是最佳的

算法执行流程

代码实现

 double dabs(double a, double b)
{
if (a < b)
return b-a;
else
return a-b;
} void calculate_histogram(long height, long width, short **image, unsigned long histogram[])
{
short k;
for(int i=; i < height; i++){
for(int j=; j < width; j++){
k = image[i][j];
histogram[k] = histogram[k] + ;
}
}
} void calculate_pi(long height, long width, unsigned long histogram[], double pi[])
{
for (int i = ; i < GRAY_LEVELS; ++i){
pi[i] = (double)histogram[i] / (double)(height * width);
}
} double p1(int k, double pi[])
{
double sum = 0.0; for (int i = ; i <= k; i++){
sum += pi[i];
} return sum;
} double m(int k, double pi[])
{
double sum = 0.0; for (int i = ; i <= k; i++){
sum += i * pi[i];
} return sum;
} double calculate_sigma(int k, double mg, double pi[])
{
double p1k = p1(k, pi);
double mk = m(k, pi); if (p1k < 1e- || ( - p1k) < 1e-)
return 0.0;
else
return pow(mg * p1k - mk, ) / (p1k * ( - p1k));
} void otsu(short** in_array, short** out_array, long height, long width)
{
unsigned long histogram[GRAY_LEVELS] = {};
double pi[GRAY_LEVELS] = {};
double sigma[GRAY_LEVELS] = {};
double mg;
short max_count = ;
short k = ;
double max_value = 0.0;
double k_star; calculate_histogram(height, width, in_array, histogram);
calculate_pi(height, width, histogram, pi);
mg = m(GRAY_LEVELS-, pi); for (int i = ; i < GRAY_LEVELS; i++)
sigma[i] = calculate_sigma(i, mg, pi); max_value = sigma[];
max_count = ;
k = ;
for (int i = ; i < GRAY_LEVELS; i++){
if (dabs(sigma[i], max_value) < 1e-){
k += i;
max_count++;
}
else if (sigma[i] > max_value){
max_value = sigma[i];
max_count = ;
k = i;
}
}
k_star = k / max_count; printf("%lf\n", k_star);
for (int i = ; i < height; i++){
for (int j = ; j < width; j++){
if (in_array[i][j] <= k_star)
out_array[i][j] = 0x00;
else
out_array[i][j] = 0xff;
}
}
}

结果

c语言数字图像处理(十):阈值处理的更多相关文章

  1. c语言数字图像处理(三):仿射变换

    仿射变换及坐标变换公式 几何变换改进图像中像素间的空间关系.这些变换通常称为橡皮模变换,因为它们可看成是在一块橡皮模上印刷一幅图像,然后根据预定的一组规则拉伸该薄膜.在数字图像处理中,几何变换由两个基 ...

  2. c语言数字图像处理(九):边缘检测

    背景知识 边缘像素是图像中灰度突变的像素,而边缘是连接边缘像素的集合.边缘检测是设计用来检测边缘像素的局部图像处理方法. 孤立点检测 使用<https://www.cnblogs.com/Gol ...

  3. c语言数字图像处理(五):空间滤波

    空间滤波原理 使用大小为m*n的滤波器对大小为M*N的图像进行线性空间滤波,将滤波器模板乘以图像中对应灰度值,相加得模板中心灰度值 a = (m-1)/2, b = (n-1)/2 若f(x+s, y ...

  4. c语言数字图像处理(二):图片放大与缩小-双线性内插法

    图像内插 假设一幅大小为500 * 500的图像扩大1.5倍到750 * 750,创建一个750 * 750 的网格,使其与原图像间隔相同,然后缩小至原图大小,在原图中寻找最接近的像素(或周围的像素) ...

  5. c语言数字图像处理(一):bmp图片格式及灰度图片转换

    本篇文章首先介绍了bmp图片格式,主要参考wiki上的内容,包括bmp文件的存储方式,对于一些常见的bmp文件格式都给了例子,并且对8位 16位RGB555 16位RGB565格式的bmp文件进行了简 ...

  6. c语言数字图像处理(八):噪声模型及均值滤波器

    图像退化/复原过程模型 高斯噪声 PDF(概率密度函数) 生成高斯随机数序列 算法可参考<http://www.doc.ic.ac.uk/~wl/papers/07/csur07dt.pdf&g ...

  7. c语言数字图像处理(七):频率域滤波

    代码运行了两个小时才出的结果,懒得测试了,这一部分先鸽了,等对DFT算法进行优化后再更

  8. c语言数字图像处理(六):二维离散傅里叶变换

    基础知识 复数表示 C = R + jI 极坐标:C = |C|(cosθ + jsinθ) 欧拉公式:C = |C|ejθ 有关更多的时域与复频域的知识可以学习复变函数与积分变换,本篇文章只给出DF ...

  9. c语言数字图像处理(四):灰度变换

    灰度变换 灰度变换函数 s = T(r)   其中r为输入图像在(x, y)点处的灰度值,s为输出图像在(x, y)点处的灰度值 灰度变换的作用 上图所示的两幅T(s)函数的图像曲线,第一幅图可以增强 ...

随机推荐

  1. You may experience an access violation when you access an STL object through a pointer or reference in a different DLL or EXE

    Symptoms When accessing an STL object created in one DLL or EXE through a pointer or reference in a ...

  2. JavaScript设计模式—单例模式

    单例模式介绍 系统中被唯一使用的,一个类只有一个实例 单例模式的思路是: 一个类能返回一个对象的引用(并且永远是同一个)和一个获得该实例的方法(静态方法,通常使用 getInstance 名称). 那 ...

  3. 20165318 2017-2018-2 《Java程序设计》第三周学习总结

    20165318 2017-2018-2 <Java程序设计>第三周学习总结 学习总结 我感觉从这一章开始,新的知识点扑面而来,很多定义都是之前没有接触过的,看书的时候难免有些晦涩.但由于 ...

  4. Docker实战(十)之分布式处理与大数据平台

    分布式系统和大数据处理平台是目前业界关注的热门技术. 1.RabbitMQ RabbitMQ是一个支持AMQP的开源消息队列实现,由Erlang编写,因以高性能.高可用以及可伸缩性出名.它支持多种客户 ...

  5. @SpringBootApplication无法被解析引入

    问题描述:@SpringBootApplication无法被解析引入,导致SpringBoot启动类报错 原因分析:springboot的包冲突了所致 解决方案: 需要删掉 repository\or ...

  6. 集合之ArrayList

    一.ArrayList概述 ArrayList是实现List接口的动态数组,所谓动态就是它的大小是可变的.实现了所有可选列表操作,并允许包括 null 在内的所有元素.除了实现 List 接口外,此类 ...

  7. PAT乙级1014

    1014 福尔摩斯的约会 (20 分)   大侦探福尔摩斯接到一张奇怪的字条:我们约会吧! 3485djDkxh4hhGE 2984akDfkkkkggEdsb s&hgsfdk d& ...

  8. EF 解除属性映射到数据库中 NotMappedAttribute无效解决办法

    可以通过NotMappedAttribute标记模型某个属性可以使该属性不必映射到数据库. public class Unicorn { public int Id { get; set; } [No ...

  9. java核心技术-多线程之线程基础

    说起线程,无法免俗首先要弄清楚的三个概念就是:进程.线程.协程.OK,那什么是进程,什么是线程,哪协程又是啥东西.进程:进程可以简单的理解为运行在操作系统中的程序,程序时静态代码,进程是动态运行着的代 ...

  10. Python的open函数文件读写线程不安全,logging模型文件读写线程安全!

    工作中遇到的问题:如何在多线程的程序中同时记录日志? 最初图省事,使用了最原始的open函数来写日志,因为开始使用的写文件模式的是追加('a'),发现并没有线程不安全的现象,各个线程的的日志信息都写入 ...