阈值法图像分割实验报告.docx

阈值法图像分割实验报告.docx阈值法图像分割实验报告1实验目的图像分割阈值法具有实现容易、计算量小、性能稳定等优点。因此这种方法成为图像分割领域屮应用最普遍的方法。木文主要讨论了基于直方图法的图像分割的设计与实现,并与迭代法进行了对比实验。2实验环境MicrosoftVC++,32位WindowsXP操作系统。。假定一幅图像f^y)如图3・1所示,其屮背景是灰色,物体为灰白色的,背景屮的黑色像素产生了直方图的左锋,而物体的各灰度级产生了直方图的右峰。由于物体边界像素数相对而言较少,从而产生两峰之间的谷,选择谷对应的灰度值作为阈值T,,可以得到一幅二值图像g(x,y),用于后续处理和分析。()0,/(x,y)<T255J(x,y)>T图3-(用于对比试验)迭代法也是一种在图像分割过程屮选择合适阈值的方法。它是基于逼近的思想通过阈值迭代的方式利用程序自动计算出比较合适的分割阈值。迭代法指在初始条件屮假设一个阈值,而通过对图像的迭代运算来不断地更新这一-假设阈值来得到最佳阈值。迭代法阈值分割主要算法:1・求岀图像最小灰度值心血和最大灰度值R唤计算初始阈值为%=隘+,求出两部分的平均灰度值工N(i,j)n(hj)>TkN(i,j)为(i,j)点的权重系数,一般N(i,j)为R(i,./)为图像上(i,j)点的灰度值,的个数T为阈值重新选择阈值险.,新的阈值為定义为"呼循环做第二步到第四步,当Tk=Tk+}则结束,即可获得最佳阈值来对图像进行分割。!书签自引用无效。所示。图4-1H方图阈值法算法流程统计直方图和阈值分割流程图如图4■所示。(d)统计直方图 3)阈值分割图4-2程序设计流程图unsignedi,j;unsignedcharpixel;longlHistogram[256];LONGILineBytes;//循环变量//像素值//直方图数组//图像每行的字节数〃获得直方图for(i=0;i<256;i++)〃初始化数组lHistogram[i]=0;ILineBytes=WIDTHBYTES(width*8);//计算图像毎行的字节数for(i=0;i<width;i++){for(j=0;j<height;j++)〃指向源图像倒数第j行,第i个象素的指针pixel=*(buf+lLineBytes*j+i);lHistogram[pixel]++;〃初始化阈值unsignedcharyuzhi=O;〃创建阈值选择对话框CFENGEdlgl;=O;〃在对话框里输岀说明文字CStringss;(”如果峰值较多,建议用迭代法”);+=ss;//显示对话框,提示用户输入阈值for(i=0;i<256;i++)[i]=(float)lHistogram[i];讦(!=IDOK){return;〃返回}yuzhi=(unsignedchar);deletedlgl;//删除对话框〃根据阈值将图像二值化for(i=0;i<width;i++){for(j=0;j<height;j++){pixel=*(buf+lLineBytes*j+i);if(pixel<=yuzhi){*(buf+lLineBytes*j+i)=(unsignedchar)0;}else(buf+ILineBytes*j+i)=(unsignedchar)255;,文件操作界面如图5・1所示。二无标题-tt prnirxi图5-1程序运行界面程序可读取、处理和保存8位灰度图像,并可对8位灰度图像进行图像分割操作,用户界面设计较人性化。・2所示。对所示的H标图像进行阈值分割处理,⑷目标图像 ⑺)肓方图统计结果图5-2图像分割直方图由图屮可以看出,图像有很多峰,这样给我们选取峰谷确定阈值带来了一定的困难,下面我们将通过试探的方法,研究直方图法的优缺点分别选择不同阈值参数,对图5-3(6/)所示的图像进行图像分割,结果如下图所示。其中⑷〜(£)为直方图法的处理结果,而(/)为迭代法的处理结果,用于对比直方图法选取阈值的合理性。(a)阈值T=30(b)阈值T=50(c)阈值T=60 (d)阈值T=802)阈值T=IOO(/)迭代法,阈值T=87图5・3不同阈值的图像分割效果图屮(/)图为迭代法的结果,阈值为87,可以看出