深入理解 OpenCV 中的二值化：cv2.THRESH_BINARY 与 cv2.THRESH_OTSU 的组合运用

引言

在图像处理和计算机视觉中，二值化是一种常见的图像处理技术，用于将图像转换为只有两种可能取值的图像，通常是黑白。OpenCV 提供了一种强大的工具来实现图像二值化，即 cv2.threshold() 函数。本篇博客将深入介绍 cv2.THRESH_BINARY 和 cv2.THRESH_OTSU 的组合使用，以及它们对图像二值化的优化效果。

1. 了解 cv2.THRESH_BINARY

首先，让我们回顾一下 cv2.THRESH_BINARY 是什么。这是一种基本的二值化方法，它使用一个用户指定的固定阈值将图像中的像素分为两类：高于阈值和低于阈值。简而言之，像素值大于阈值的被设为一个值（通常是255），而像素值小于阈值的被设为另一个值（通常是0）。详细可以查看我的这篇博客：OpenCV中的图像阈值化操作详解（代码实现）-CSDN博客

ret, binary_image = cv2.threshold(image, threshold_value, max_value, cv2.THRESH_BINARY)

• image: 输入的灰度图像。
• threshold_value: 用于分割像素的阈值。
• max_value: 高于阈值的像素所设置的值。
• cv2.THRESH_BINARY: 指定使用二进制阈值化。

2. 理解 cv2.THRESH_OTSU

cv2.THRESH_OTSU 使用的是大津算法，它是一种自动确定阈值的方法。该算法会分析图像的直方图，找到能够最佳区分前景和背景的阈值。这使得它特别适用于前景和背景对比度差异较大的图像。

ret, binary_image = cv2.threshold(image, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY | cv2.THRESH_OTSU)

• image: 输入的灰度图像。
• 0: 这里将阈值设置为0，但实际上会被 cv2.THRESH_OTSU 自动确定。
• 255: 高于阈值的像素所设置的值。
• cv2.THRESH_BINARY | cv2.THRESH_OTSU: 结合了二进制阈值和大津法。

3. 结合运用 cv2.THRESH_BINARY 和 cv2.THRESH_OTSU

将 cv2.THRESH_BINARY 和 cv2.THRESH_OTSU 结合使用可以发挥它们的优势，尤其适用于那些具有不同对比度区域的图像。这种组合利用大津算法自动选择最佳阈值，然后将图像进行二值化。

gray_image = cv2.cvtColor(original_image, cv2.COLOR_BGR2GRAY) 
ret, binary_image = cv2.threshold(gray_image, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY | cv2.THRESH_OTSU)

4. 优势与适用场景

• 自适应阈值选择: cv2.THRESH_OTSU 基于图像直方图自动选择最佳阈值，适用于对比度不明显、不确定阈值的图像。

• 对比度增强: 通过自适应阈值选择，可以增强图像对比度，突出图像中的重要特征。

• 适用于多样化图像: 这种组合适用于不同类型和特征的图像，减少了手动选择阈值的繁琐过程。

5. 总结

通过结合使用 cv2.THRESH_BINARY 和 cv2.THRESH_OTSU，我们能够实现图像二值化的自动优化。cv2.THRESH_OTSU 自适应地选择最佳阈值，而 cv2.THRESH_BINARY 将图像进行二值化，使得图像处理更加高效和精确。这种组合方法在处理不同类型的图像时尤其有用，为图像处理提供了更加便捷和灵活的选择。

在实际应用中，可以根据图像特性选择合适的阈值化方法，从而实现最佳的二值化效果，为后续图像处理任务奠定基础。以上是关于 cv2.THRESH_BINARY 和 cv2.THRESH_OTSU 组合使用的博客内容。如果有需要进一步修改或添加其他内容，请随时提出。