美文网首页
图像处理算法

图像处理算法

作者: 此间不留白 | 来源:发表于2020-03-06 22:41 被阅读0次

直方图

直方图

  • 定义:直方图是基于灰阶的像素分布函数,它的横轴x表示灰阶,而纵轴y表示当前灰度值的像素数量。如下图所示:

  • 特点: 压缩至直方图的图像,其所有像素都会被丢弃

  • 应用:

    • 直方图能够对帮助我们对衣服图像建立数字化参数
    • 确定最优二值化阈值,如下图所示·,灰度直方图的两个峰值之间的最低值表示图像二值化的最佳分界点(如图像前景和背景的分割)。


图像二值化

  • 定义:图像二值化是一种基于阈值,简单,高效且非上下文的图像分割技术。

  • 二值化的方式可以分为固定二值化或者自适应二值化。

  • 图像的二值化的阈值会通过图像的灰度直方图分析得到,不同的图像特征会在灰度直方图中产生不同的特征,通常,灰度直方图的峰值对应着将会重叠的两个特征。

  • 固定阈值或者全局阈值表示阈值在整个图像中保持恒定,如果以T表示图像中阈值,则固定阈值的数学表达式如下所示,固定阈值又可以分为正向阈值与反向阈值:

  • 也可以指定两个阈值定义阈值强度的变化


图像二值化的常用算法

  • Isodata 算法
    算法实现的过程如下所示:
    (1) 选定一个初始化阈值T_0,通常是阈值的平均强度;
    (2) 使用初始化阈值T_0将图像分为两组R_1R_2;
    (3) 计算R_1R_2的平均阈值强度\mu_1\mu_2;
    (4) 计算新的阈值T_i=(u_1+u_2)/2;
    (5) 重复(2)-(4),直到T_i = T_{i-1};

  • OTSU 算法
    OTSU算法引进了评价函数(区域之间某种程度的分离)的概念,阈值的求解即是选择两个峰值之间的最低点。OTSU算法实现之前,首先定义了如下的统计量:

    • 频率(Frequency):\omega = \sum_{i=1}^{T}P(i),其中概率P(i) = n_i/N,n_i表示图像中第i个灰度出现的数量,而N表示所有像素的数量。

    • 平均值: \mu = \sum_{i=0}^{T}iP(i)/\omega

    • 总体方差:\delta^2 = \sum_{i=0}^{T}(i-\mu)^2P(i)

则每个类别的平均值相对于所有像素的总体强度平均值的变化:
\delta_{b}^2 = \omega_(\mu_0-\mu_t)^2+\omega_1(\mu_1-\mu_t)^2
\mu_t = \omega_0u_0+\omega_1u_1代入上式。可得:
\delta_{b}^2 = \omega_0\omega_1(\mu_1-\mu_0)^2

利用标准化公式有:\eta = \frac{\delta_{b}^2}{\delta_{t}^2},通过以上方式,可以得到一系列\eta,选择\eta的最大值所对应的阈值,即为最优阈值。

  • 熵方法(Entroy Method)
    熵是信息内容的量度,阈值t将整个图像信息分为两类,它们相关的熵是:
    H_b = -\sum_{i=0}^{t}p_ilog(p_i),H_w = -\sum_{i=t+1}^{255}p_ilog(p_i)
    选择H = H_w+H_b的最大值对应的阈值作为最优阈值。

以上两种方法对细胞和胸部的分割效果如下图所示:


直方图峰值个数的不同,不同分割算法的效果也不尽相同 对细胞的分割

相关文章

  • [iOS] 图像处理:一种高效裁剪图片圆角的算法

    [iOS] 图像处理:一种高效裁剪图片圆角的算法 [iOS] 图像处理:一种高效裁剪图片圆角的算法

  • 博客收集

    1. 图像处理: 图像处理基本算法-形态学OpenCV-Pythonimage fusion 2. 图像数据: I...

  • Core Image专题(二)

    处理图像 处理图像意味着应用滤镜 - 图像滤镜是逐像素检查输入图像,在算法上应用某种效果以创建输出图像。 在Cor...

  • 图像处理中的算法实现

    在图像处理算法中了解了图像处理算法的一些理论知识,包括图像直方图和图像二值化,本篇文章将会结合上篇文章的理论知识,...

  • 算法

    算法实战 | 图像处理, 宽度优先搜索, 位运算

  • Core Image编程指南翻译二(图像处理)

    示例代码下载 图像处理 图像处理意味着应用滤镜 - 图像滤镜是一个软件,它逐个像素地检查输入图像,并在算法上应用一...

  • LabVIEW读写各类格式图像的方法(基础篇—1)

    图像数据被采集至内存缓冲区后,机器视觉软件即可对其施加各种图像预处理、图像分析、图像处理和机器视觉算法。 1、读写...

  • Opencv3计算机视觉

    Opencv是图像处理领域常用的视觉库,为了加强对图像算法的理解,重新回顾一下这些基础的图像算法,使用Python...

  • 图像采集之--照明

    照相机大家非常熟悉,但是成像却是各种图像处理算法的基础,图像质量好,处理结果会更理想,成像质量也决定着算法的成败 ...

  • 图像处理算法

    线性滤波与卷积的基本概念 线性滤波可以说是图像处理最基本的方法,它可以允许我们对图像进行处理,产生很多不同的效果。...

网友评论

      本文标题:图像处理算法

      本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/yzfgrhtx.html