固定閾值(threshold)

所謂的二值化是將影像進行區分,分成我們感興趣的部分(前景),以及不感興趣的部分(背景),通常將某個強度當作分割的標準,這個強度稱作閾值(threshold),通常以強度超過閾值的像素當作前景,反之則為背景。

閾值的算法主要分兩類:

  • 固定閾值:程式或使用者直接給定一個灰階值當閾值,再用這個閾值進行二值化。
  • 自適應閾值:輸入影像,程式依這影像計算出較合適的閾值,再用這個閾值進行二值化。

這邊介紹如何用OpenCV的threshold(),輸入固定閾值來進行二值化。


OpenCV固定閾值二值化

double threshold(InputArray src, OutputArray dst, double thresh, double maxval, int type)

  • src:輸入圖,只能輸入單通道,8位元或32位元浮點數影像。
  • dst:輸出圖,尺寸大小、深度會和輸入圖相同。
  • thresh:閾值。
  • maxval:二值化結果的最大值。
  • type:二值化操作型態,共有THRESH_BINARY、THRESH_BINARY_INV、THRESH_TRUNC、THRESH_TOZERO、THRESH_TOZERO_INV五種。

以下為進行二值化前的原始圖,假設黑線為影像的各個像素強度,藍線為閾值:

threshold


這邊分別介紹以這五種操作型態進行二值化後,影像像素值的變化。

THRESH_BINARY:超過閾值的像素設為最大值(maxval),小於閾值的設為0。

threshold


THRESH_BINARY_INV:超過閾值的像素設為0,小於閾值的設為最大值(maxval)。

threshold


THRESH_TRUNC:超過閾值的像素設為閾值,小於閾值的設為0。

threshold


THRESH_TOZERO:超過閾值的像素值不變,小於閾值的設為0。

threshold


THRESH_TOZERO_INV:超過閾值的像素值設為0,小於閾值的不變。

threshold


以下示範threshold()的用法,將灰階值小於150的設為0,大於150的設為255:

#include <cstdio>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;

int main(){
    Mat src = imread("lena.jpg",CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
    Mat dst;
    threshold(src, dst, 150, 255, THRESH_BINARY);
    imshow("origin", src);
    imshow("threshold", dst);
    waitKey(0);

    return 0;
}

threshold

threshold

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參考資料:

OpenCV 教程