关键步骤不调用其他函数,实现OTSU算法,并与Canny算子(可调用已有函数)比较。MATLAB代码
时间: 2024-12-10 11:53:39 浏览: 10
OTSU算法是一种用于二值图像分割的无参数阈值选择方法,其关键步骤主要包括:
1. 计算像素灰度值直方图(Histogram):首先对图像所有像素的灰度值进行统计,得到每个灰度级别的像素频率。
2. 累积分布函数(Cumulative Distribution Function, CDF)计算:将频率累加,形成累积频率,即每个灰度级对应的像素累计总数。
3. 寻找最大梯度点:计算灰度级之间的差异,找到使得类间方差(Between-Class Variance)最大化而类内方差(Within-Class Variance)最小化的阈值。类间方差由两个累积频率之差的平方乘以相应的灰度级差分表示,类内方差则是剩余未分类像素的方差。
4. 划分图像:根据找到的阈值,将像素分配到前景(高灰度)或背景(低灰度)类别。
以下是简单的MATLAB代码片段,展示了如何实现OTSU算法,这里假设`im`是输入的灰度图像:
```matlab
% OTSU算法实现
function [threshold, binary] = otsuThreshold(im)
% 计算直方图
hist = imhist(im);
% 累积分布函数
cdf = cumsum(hist, 'omitnan');
% 类间方差和类内方差
betweenClassVariance = sum(cdf .* (1 - cdf));
withinClassVariances = zeros(size(hist));
for i = 1:length(hist) - 1
% 计算当前灰度级以上的类内方差
withinClassVariances(i) = sum(hist(i+1:end).^2);
end
% 最优阈值
[~, optimalIndex] = max(withinClassVariances ./ betweenClassVariance);
threshold = graylevel(i);
% 应用阈值
binary = im < threshold; % 将像素设为0(背景)或1(前景)
end
% Canny算子示例
% 假设边缘检测函数已存在,例如`edgeDetection()`
edges_canny = edgeDetection(im); % 使用Canny算子
% 比较
figure;
subplot(1,2,1), imshow(uint8(binary)), title('OTSU');
subplot(1,2,2), imshow(uint8(edges_canny)), title('Canny');
```
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