OTSU算法也称最大类间差法，有时也称之为大津算法，被认为是图像分割中阈值选取的最佳算法，计算简单，不受图像亮度和对比度的影响，因此在数字图像处理上得到了广泛的应用。它是按图像的灰度特性,将图像分成背景和前景两部分。背景和前景之间的类间方差越大,说明构成图像的两部分的差别越大,当部分前景错分为背景或部分背景错分为前景都会导致两部分差别变小。因此,使类间方差最大的分割意味着错分概率最小。
设灰度图像灰度级是L，则灰度范围为[0,L-1]，利用OTSU算法计算图像的最佳阈值为：
t = Max[w0(t) * (u0(t) - u)^2 + w1(t) * (u1(t) - u)^2)]
其中的变量说明：当分割的阈值为t时，w0为背景比例，u0为背景均值，w1为前景比例，u1为前景均值，u为整幅图像的均值。
使以上表达式值最大的t，即为分割图像的最佳阈值。
以下是一段在OpenCV中实现的C语言程序，即一个使用OTSU算法提取图像阈值的函数，输入参数为一个图像指针，返回分割该图像的最佳阈值。
int otsuThreshold(IplImage *frame)
{
int width = frame->width;
int height = frame->height;
int pixelCount[GrayScale];
float pixelPro[GrayScale];
int i, j, pixelSum = width * height, threshold = 0;
uchar* data = (uchar*)frame->imageData;
for(i = 0; i < GrayScale; i++)
{
pixelCount[i] = 0;
pixelPro[i] = 0;
}
//统计灰度级中每个像素在整幅图像中的个数
for(i = 0; i < height; i++)
{
for(j = 0;j < width;j++)
{
pixelCount[(int)data[i * width + j]]++;
}
}
//计算每个像素在整幅图像中的比例
for(i = 0; i < GrayScale; i++)
{
pixelPro[i] = (float)pixelCount[i] / pixelSum;
}
//遍历灰度级[0,255]
float w0, w1, u0tmp, u1tmp, u0, u1, u,
deltaTmp, deltaMax = 0;
for(i = 0; i < GrayScale; i++)
{
w0 = w1 = u0tmp = u1tmp = u0 = u1 = u = deltaTmp = 0;
for(j = 0; j < GrayScale; j++)
{
if(j <= i) //背景部分
{
w0 += pixelPro[j];
u0tmp += j * pixelPro[j];
}
else //前景部分
{
w1 += pixelPro[j];
u1tmp += j * pixelPro[j];
}
}
u0 = u0tmp / w0;
u1 = u1tmp / w1;
u = u0tmp + u1tmp;
deltaTmp =
w0 * pow((u0 - u), 2) + w1 * pow((u1 - u), 2);
if(deltaTmp > deltaMax)
{
deltaMax = deltaTmp;
threshold = i;
}
}
return threshold;
}
--End--
我正好需要这个，谢谢LZ分享。不知道LZ有没有关于填充方面的算法？
moondaiy@163.com 谢谢了。
@TCL：不客气~填充算法可以参考：四连通种子填充法
http://blog.stevenwang.name/simple-seed-fill-algorithm-7003.html
恩，谢谢，这个看过了，挺有价值
但是我这边因为有个项目 需要填充很复杂的图形。不知道OPenCV上面有没有类似的东西
因为我刚接触图象处理方面，所以很多东西都还不是很懂得。
我是一个初学者，想问下博主这里边的GrayScale是什么，不胜感激！！！
@ZHL：GrayScale即灰度级，一般灰度图像的灰度级都为256(0～255).
那我是不是可以直接令GrayScale=256呢？
21行有个错误：
pixelCount[(int)data[i * width + j]]++;
应该是：
pixelCount[(int)data[i * frame->widthStep+ j]]++;
@dr33, 恩，你说得有道理，用widthStep更严谨，能适应多通道的图像。但是本文的OTSU算法是针对灰度图像的，所以用width也没有错。
@Steven Wang, 就算是灰度图用width也是不对的吧，图像或者矩阵的内存分配都是4字节的整数倍，用width是无法进行遍历的。
@Tiffany, 每一个扫描行都要求是4的整数倍，必须用widthStep,这跟是单通道或者三通道的没关系。