自己编写Otsu方法实现图像自动分割,完成图像前景和背景的分离,作业的目的是自动找到最优阈值,需要与基本全局阈值分割方法做对比讨论,提交代码函数和处理后的结果(直方图、分割结果)matlab实现.
时间: 2024-11-25 20:16:08 浏览: 20
自编Otsu方法是一种常用的图像二值化算法,它通过计算图像灰度级像素的均值和方差,寻找最大化两个类(前景和背景)间类内方差而类间方差最小化的阈值,以此来进行图像的自动分割。这个方法的关键在于,它能够很好地适应不同图像的特性,无需手动设置阈值。
在Matlab中,你可以按照以下步骤来实现:
1. **读取图像并计算直方图**:
```matlab
img = imread('your_image.jpg'); % 替换为你要处理的图片路径
hist = imhist(img(:), 256); % 创建256阶的直方图
```
2. **初始化变量**:
- `mu`:所有像素的平均灰度值
- `sigma foreground`:前景像素的方差
- `sigma background`:背景像素的方差
- `threshold`:当前考虑的阈值
- `B`和`W`:分别表示黑(前景)和白(背景)像素的累计概率
3. **遍历阈值,计算类内方差**:
```matlab
mu = sum(hist .* (0:255)) / sum(hist);
for threshold = 1:255
W = cumsum(hist(1:threshold));
B = 1 - W;
sigma_W = (W * (mu - hist(threshold + 1:end)).^2)./(W + 1e-8);
sigma_B = (B * (mu - hist(1:threshold)).^2)./(B + 1e-8);
inter_class_variance = sigma_W + sigma_B;
end
```
4. **找出最优阈值**:
```matlab
[~, optimal_idx] = min(inter_class_variance);
otsu_threshold = optimal_idx + 1; % 将索引转换回实际阈值
```
5. **应用阈值进行分割**:
```matlab
binary_img = img < otsu_threshold;
```
6. **显示处理结果**:
- 直方图 `subplot(1,2,1), bar(hist)`
- 分割结果显示 `subplot(1,2,2), imshow(binary_img)`
记得在提交作业时,附上你的`otsu_segmentation`函数以及直方图和分割结果的截图或数据文件。同时,可以对比一下使用全局阈值分割(如固定阈值、Otsu之前的方式等)的结果,讨论它们之间的优劣。
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