二值化

二值化

圖像處理的基本操作
二值化指紋圖像就是将圖像上的點的灰度值置成0或255,即通過阈值使白色的谷線區域灰度都達到255,黑色的脊線區域灰度都達到0,由此使指紋紋線對象成為黑白兩色圖像。[1]一幅圖像包括目标物體、背景還有噪聲,要想從多值的數字圖像中直接提取出目标物體,最常用的方法就是設定一個全局的阈值T,用T将圖像的數據分成兩部分:大于T的像素群和小于T的像素群。該方法的阈值是通過對該窗口像素的平均值E,像素之間的差平方P,像素之間的均方根值Q等各種局部特征,設定一個參數方程進行阈值的計算,例如:T=a*E+b*P+c*Q,其中a,b,c是自由參數。
    中文名:二值化 外文名:binaryzation 所屬學科:計算機 用處:圖像處理

簡介

一幅圖像包括目标物體、背景還有噪聲,要想從多值的數字圖像中直接提取出目标物體,最常用的方法就是設定一個阈值T,用T将圖像的數據分成兩部分:大于T的像素群和小于T的像素群。這是研究灰度變換的最特殊的方法,稱為圖像的二值化

定義

圖像的二值化,就是将圖像上的像素點的灰度值設置為0或255,也就是将整個圖像呈現出明顯的隻有黑和白的視覺效果。

方法

全局二值化

一幅圖像包括目标物體、背景還有噪聲,要想從多值的數字圖像中直接提取出目标物體,最常用的方法就是設定一個全局的阈值T,用T将圖像的數據分成兩部分:大于T的像素群和小于T的像素群。将大于T的像素群的像素值設定為白色(或者黑色),小于T的像素群的像素值設定為黑色(或者白色)。全局二值化,在表現圖像細節方面存在很大缺陷。為了彌補這個缺陷,出現了局部二值化方法。

局部二值化的方法就是按照一定的規則将整幅圖像劃分為N個窗口,對這N個窗口中的每一個窗口再按照一個統一的阈值T将該窗口内的像素劃分為兩部分,進行二值化處理。

局部自适應二值化

局部二值化也有一個缺陷。這個缺陷存在于那個統一阈值的選定。這個阈值是沒有經過合理的運算得來,一般是取該窗口的平局值。這就導緻在每一個窗口内仍然出現的是全局二值化的缺陷。為了解決這個問題,就出現了局部自适應二值化方法。

局部自适應二值化,該方法就是在局部二值化的基礎之上,将阈值的設定更加合理化。該方法的阈值是通過對該窗口像素的平均值E,像素之間的差平方P,像素之間的均方根值Q等各種局部特征,設定一個參數方程進行阈值的計算,例如:T=a*E+b*P+c*Q,其中a,b,c是自由參數。這樣得出來的二值化圖像就更能表現出二值化圖像中的細節。

分類

根據阈值選取的不同,二值化的算法分為固定阈值和自适應阈值。比較常用的二值化方法則有:雙峰法、P參數法、叠代法和OTSU法等。

應用

二值化是圖像處理的基本操作,任何圖像處理基本離不開二值化的操作。其應用非常廣泛。

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