阈值分割的OTSU算法

OTSU算法又叫最大类间方差阈值分割算法,也叫大津算法(大津展之 Ōtsu Nobuyuki),主要用于一些简单的阈值确定。

算法思想:

对于下面这张灰度图片:


我们想让这些物体(前景)和背景区分更明显一些,比如让物体为纯黑,背景全白。那么我们就需要找到一个合适的阈值,使图片上灰度值大于这个阈值的像素点为255(白色),灰度值小于阈值的像素点为0(黑色)。也就是变成下面这幅图:

怎样确定这个阈值呢?OTSU算法说,我们可以求出用这个阈值分割后的两个图像对应pixel的类间方差。对于每一个可能的阈值,我们计算并取出类间方差最大的那个像素pixel值,此时这个值就可以较好的对图像进行分割。

算法流程:

对应直方图如下:


直方图阈值分割

1、将灰度值区间为[0,m],对于[0,m]间的每一个灰度t,将它作为阈值将图像分割为灰度为[0,t]以及[t+1,m]两部分。
2、计算每一部分的所占比例w_0,w_1,每一部分的平均灰度值\mu_0,\mu_1,以及总的平均灰度值\mu
3、计算他们的类间方差:\delta^2=w_0(\mu_0-\mu)^2+w_1(\mu_1-u)^2=w_0w_1(\mu_0-\mu_1)^2
4、取出类间方差最大时对应的阈值t,这就可以作为我们最终所取的阈值。

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