图像二值化阈值调整——cv2.threshold方法

二值化阈值调整:调整是指在进行图像二值化处理时,调整阈值的过程。阈值决定了将图像中的像素分为黑色和白色的界限,大于阈值的像素被设置为白色,小于等于阈值的像素被设置为黑色。

方法一:

取阈值为 127,相当于 0~255 的中位数(0+255)/2 = 127,灰度值大于等于 127 的设置为 0,灰度值大于 127 的设置为 255,这种方法简单便捷,缺点就是阈值设置的太死板了,对于不同的照片,效果肯定不同。检索资料的时候发现,还有人把这种方法称为 史上最弱智的二值处理方法,没办法,弱智方法也得学啊。

该方法会使用到一个 threshold 方法,threshold 方法的语法格式如下:

cv2.threshold(src, thresh, maxval, type[, dst]) -> retval, dst

参数说明如下:

  • src 输入图,中只能输入单通道图,一般就是灰度图;
  • thresh 阈值;
  • maxval 最大值,当像素超过了阈值(或者小于阈值)时所赋予的值;
  • type - 二值化操作的类型,有 5 种,在下文描述;
  • dst 输出数组/图像(与 src 相同大小和类型以及相同通道数的数组/图像)。

返回值 retval 阈值 thresh, dst 经过处理的图像。

二值化操作类型type参数(阈值类型):

  • 二进制阈值化   THRESH_BINARY,过门限的值为最大值,其他值为 0;
  • 反二进制阈值化   THRESH_BINARY_INV,过门限的值为 0,其他值为最大值;
  • 截断阈值化   THRESH_TRUNC,过门限的值为门限值,其他值不变;
  • 阈值化为 0   THRESH_TOZERO,过门限的值不变,其他设置为 0;
  • 反阈值化为 0   THRESH_TOZERO_INV,过门限的值为 0,其他不变。

以上内容也叫做全局阈值。参考代码:

import cv2
import matplotlib.pylab as plt

def main2():
    img = cv2.imread('6.jpg', 0)
    ret, thresh1 = cv2.threshold(img, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY)
    ret, thresh2 = cv2.threshold(img, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY_INV)
    ret, thresh3 = cv2.threshold(img, 127, 255, cv2.THRESH_TRUNC)
    ret, thresh4 = cv2.threshold(img, 127, 255, cv2.THRESH_TOZERO)
    ret, thresh5 = cv2.threshold(img, 127, 255, cv2.THRESH_TOZERO_INV)

    titles = ['Original Image', 'BINARY',
              'BINARY_INV', 'TRUNC', 'TOZERO', 'TOZERO_INV']
    images = [img, thresh1, thresh2, thresh3, thresh4, thresh5]

    for i in range(6):
        plt.subplot(2, 3, i+1)
        plt.imshow(images[i], 'gray')
        plt.title(titles[i])
        plt.xticks([])
        plt.yticks([])

    plt.show()

main2()

图像二值化阈值调整——cv2.threshold方法_第1张图片

当然,也可以把代码里面的127改成别的,这就叫手动选择阈值。

方法二:

计算像素点矩阵中的所有像素点的灰度值的平均值 avg,让每一个像素点与 avg 比较,小于等于 avg 的像素点就为 0(黑色),大于 avg 的像素点为 255(白色),这种方法看起来靠谱了一些。

使用该方法之前需要先遍历图像的所有灰度值,才能计算出平均值。下图所示的阈值计算结果是151.参考代码如下:

import cv2

def main():
    img = cv2.imread("1.TIF", 0)
    
    height, width = img.shape
    # 灰度值总和
    px_t = 0
    for i in range(height):
        for j in range(width):
            px_t += img[i][j]
    print(px_t)
    # 求像素平均值
    avg_thresh = int(px_t / (height * width))
    print(avg_thresh)
   
    thresh, dst = cv2.threshold(img, 127, 255, cv2.THRESH_BINARY)
    cv2.imshow("dst", dst)
    cv2.waitKey()
    cv2.imwrite("2.jpg",dst)

if __name__ == "__main__":
    main()

图像二值化阈值调整——cv2.threshold方法_第2张图片

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