1 图像分割
定义
图像分割是指将图像分成若干具有相似性质的区域的过程,主要有基于阈值、基于区域、基于边缘、基
于聚类、基于图论和基于深度学习的图像分割方法等。
分类
语义分割和实例分割。
分割原则
使划分后的子图在内部保持相似度最大,而子图之间的相似度保持最小
2 固定阈值图像分割
基本思想:
假设图像中有明显的目标和背景,则其灰度直方图呈双峰分布,当灰度级直方图具有双峰特性时,选取两峰之间的谷对应的灰度级作为阈值。
函数:cv2.threshold(src, thresh, maxval, type)
参数说明:
参数1:原图像
参数2:对像素值进行分类的阈值
参数3:当像素值高于(小于)阈值时,应该被赋予的新的像素值,
参数4:第四个参数是阈值方法。
返回值:函数有两个返回值,一个为retVal(阈值大小),一个阈值化处理之后的图像。
3 自动阈值图像分割
3.1 自适应阈值法
自适应阈值会每次取图片的一小部分计算阈值,这样图片不同区域的阈值就不尽相同,适用于明暗分布不均的图片。
函数:cv2.adaptiveThreshold()
•参数说明:
参数1:要处理的原图
参数2:最大阈值,一般为255
参数3:小区域阈值的计算方式
ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C:小区域内取均值
ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C:小区域内加权求和,权重是个高斯核
参数4:阈值方式(跟前面讲的那5种相同)
参数5:小区域的面积,如11就是11*11的小块
参数6:最终阈值等于小区域计算出的阈值再减去此值
3.2 迭代法阈值分割
步骤:
1.求出图象的最大灰度值和最小灰度值,分别记为ZMAX和ZMIN,令初始阈值T0=(ZMAX+ZMIN)/2;
2.根据阈值TK将图象分割为前景和背景,分别求出两者的平均灰度值ZO和ZB ;
3.求出新阈值TK+1=(ZO+ZB)/2;
4.若TK==TK+1,则所得即为阈值;否则转2,迭代计算;
5 .使用计算后的阈值进行固定阈值分割。
3.2 Ostu大津法
最大类间方差法,1979年日本学者大津提出,是一种基于全局阈值的自适应方法。
灰度特性:图像分为前景和背景。当取最佳阈值时,两部分之间的差别应该是最大的,衡量差别的标准为最大类间方差。
直方图有两个峰值的图像,大津法求得的T近似等于两个峰值之间的低谷。
证明:
符号说明:
T:图像I(x,y)前景和背景的分割阈值;
ω1:属于前景的像素点数占整幅图像的比例记,其平均灰度μ1;
ω2:背景像素点数占整幅图像的比例为,其平均灰度为μ2;
μ:图像的总平均灰度;
g:类间方差;
N1:设图像的大小为M×N,图像中像素的灰度值小于阈值T的像素个数;
N2:像素灰度大于阈值T的像素个数。