Python图像阈值化处理及算法比对实例解析
图像的二值化或阈值化（Binarization）旨在提取图像中的目标物体，将背景以及噪声区分开来。通常会设定一个阈值T，通过T将图像的像素划分为两类：大于T的像素群和小于T的像素群。
灰度转换处理后的图像中，每个像素都只有一个灰度值，其大小表示明暗程度。二值化处理可以将图像中的像素划分为两类颜色，常用的二值化算法如公式1所示：
{Y=0，gray<TY=255，gray>=T
{Y=0，gray<TY=255，gray>=T
当灰度Gray小于阈值T时，其像素设置为0，表示黑色；当灰度Gray大于或等于阈值T时，其Y值为255，表示白色。
Python OpenCV中提供了阈值函数threshold()实现二值化处理，其公式及参数如下图所示：
retval, dst = cv2.threshold(src, thresh, maxval, type)
二进制阈值化
该方法先要选定一个特定的阈值量，比如127
1) 大于等于127的像素点的灰度值设定为最大值
2) 灰度值小于127的像素点的灰度值设置为0
例如: 156->255 89->0
关键字为cv2.THRESH_BINARY,完整代码如下
import cv2
def test22():
src = cv2.imread("rose.jpg")
# 灰度图片转换
GrayImage = cv2.cvtColor(src, cv2.COLOR_BGR2BGRA)
# 二进制阈值化处理
r, b = cv2.threshold(GrayImage, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY)
# 显示图像
cv2.imshow("src", src)
cv2.imshow("result", b)
if cv2.waitKey(0) == 27:
cv2.destroyAllWindows()
test22()
效果如下:
反二进制阈值化
该方法与二进制阈值化方法相似，先要选定一个特定的灰度值作为阈值，比如127
1) 大于127的像素点的灰度值设定为0
2) 小于该阈值的灰度值设定为255
例如：156->0 89->255
关键字为cv2.THRESH_BINARY_INV
代码如下:
import cv2
def test22():
src = cv2.imread("rose.jpg")
# 灰度图片转换
GrayImage = cv2.cvtColor(src, cv2.COLOR_BGR2BGRA)
# 二进制阈值化处理
r, b = cv2.threshold(GrayImage, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV)
# 显示图像
cv2.imshow("src", src)
cv2.imshow("result", b)
if cv2.waitKey(0) == 27:
cv2.destroyAllWindows()
test22()
效果如下:
截断阈值化
该方法需要选定一个阈值，图像中大于该阈值的像素点被设定为该阈值，小于该阈值的保持不变。
1) 大于等于127像素点的灰度值设定为该阈值127
2) 小于该阈值的灰度值不变
例如: 163-> 127 89->89
关键字cv2.THRESH_TRUNC,完整代码如下
import cv2
def test22():
src = cv2.imread("rose.jpg")
# 灰度图片转换
GrayImage = cv2.cvtColor(src, cv2.COLOR_BGR2BGRA)
# 二进制阈值化处理
r, b = cv2.threshold(GrayImage, 127, 255, cv2.THRESH_TRUNC)
# 显示图像
cv2.imshow("src", src)
cv2.imshow("result", b)
if cv2.waitKey(0) == 27:
cv2.destroyAllWindows()
test22()
效果如下:
反阈值化为0
该方法先选定一个阈值，比如127
(1) 大于等于阈值127的像素点变为0
(2) 小于该阈值的像素点值保持不变
例如: 128->0 89->89
关键字为cv2.THRESH_TOZERO_INV,完整代码如下：
import cv2
def test22():
src = cv2.imread("rose.jpg")
# 灰度图片转换
GrayImage = cv2.cvtColor(src, cv2.COLOR_BGR2BGRA)
# 二进制阈值化处理
r, b = cv2.threshold(GrayImage, 127, 255, cv2.THRESH_TOZERO_INV)
# 显示图像
cv2.imshow("src", src)
cv2.imshow("result", b)
if cv2.waitKey(0) == 27:
cv2.destroyAllWindows()
test22()
效果如下:
阈值为0
该方法先选定一个阈值，比如127
(1) 大于等于阈值127的像素点，值保持不变
(2) 小于该阈值的像素点值设置为0
例如: 163->163 102->0
关键字为cv2.THRESH_TOZERO,完整代码如下：
import cv2
def test22():
src = cv2.imread("rose.jpg")
# 灰度图片转换
GrayImage = cv2.cvtColor(src, cv2.COLOR_BGR2BGRA)
# 二进制阈值化处理
r, b = cv2.threshold(GrayImage, 127, 255, cv2.THRESH_TOZERO)
# 显示图像
cv2.imshow("src", src)
cv2.imshow("result", b)
if cv2.waitKey(0) == 27:
cv2.destroyAllWindows()
test22()
效果如下:
