第03章北理工贾云德《计算机视觉》--二值化的例子..doc

变配电无人值守视频监控系统中一般采用彩色摄像机，为了处理的方便和实时性要求，首先将彩色图像变成灰度图像 ,然后在进行处理与分析本文采用平均法变换[4] ，效果如图 1 (a 所示对应的灰度直方图如图 1(b 所示a 变换后的灰度图像 (b 灰度直方图图 1 灰度图像变换在灰度图像的基础上，对其进行二值化处理本文采用了迭代二值化方法迭代法既能较好的分割出目标子图像，又能自动实现实现算法如下：1）求出图像中的最小和最大灰度值 和 ，令阈值初值：(12）根据阈值 （初始值为 ）将图像分割成目标和背景两部分，求出两部分的平均灰度值 和 ：(2(3其中是图像上点的灰度值，是 点的权重系数，一般=1.0 3）求出新的阈值：(44）如果 ，则结束，否则 ，转第 2 步二值化后图像如图 2(a 所示a 二值化图像 (b 表盘图像图 2 图像二值化与表盘提取2.1 灰度变换一般来说，自然图象的灰度级直方图总是在低值灰度区域数目较大，大部分象素的灰度级低于平均灰度级这样，图象上隐含在较暗区域中的细节往往看不清我们可以通过构造灰度级变换，改造图象的直方图，使变换后图象的直方图达到一定的要求直方图均衡可使原图象灰度级具有相同的出现频数，即灰度级具有均匀的概率分布，具体方法参见文献[4]。

变换效果如图 2 所示a (b (c(d (e图 2 (a 原始彩色图象 (b 灰度图象 (c 均衡图象 (d 灰度图象直方图 (e 均衡图象直方图2.2 图象的二值化在图像预处理的基础上，根据对象的灰度特征，采用判断分析法对图像进行二值化判断分析法是一种自动选择阈值的方法它从图像灰度值直方图中把灰度值的集合用初始阈值 分成两类，然后根据两个类的平均值方差（类间方差）和各类的方差（类内方差）的比为最大来确定最终阈值 设图像具有级的灰度值，初始阈值为，把具有以上灰度值的像素和具有比它小的值的像素数分为两类：类1 和类2类1 的像素数设为，平均灰度值为，方差为；类2 的像素数设为，平均灰度值为，方差为，全体像素的平均值定为，则类内方差由下式计算：类间方差由下式计算：为了使为最大的为最大，最好使值二值化后图像如图为最大，也就是最好令3 所示变化，从而求出使图 3 二值化图像。