差分算子和改进Otsu算法结合的灰度图像阈值分割研究与实现.pdf

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1、2015定仪表技术与传感器2015第3期InstrumentTechniqueandSensorNo．3差分算子和改进Otsu算法结合的灰度图像阈值分割研究与实现杨新华，吕意飞(1．兰州理工大学电气工程与信息工程学院，甘肃兰州730050；2．甘肃省工业过程先进控制重点实验室，甘肃兰州730050)摘要：在对二值化方法Otsu算法分析的基础上，提出一种差分算子与改进Otsu算法相结合的新算法。该算法通过差分算子保留原图的边界特征，然后再搜寻出与两类类内均值的平均值，并找出该平均值整数部分相等的阈值，确定一个符合Otsu准则的阈值，，然后将一个大的图像分割成若干小的块进行二值化。实验结

2、果表明，该算法能够较好地保留原图的边界信息，有效地提高了低质量图像识别准确率。关键词：Otsu；差分算子；边界特征；阈值分割中图分类号：TP394．14文献标识码：A文章编号：1002-1841(2015)03-0104-03ResearchandImplementationofGrayscaleImageThresholdSegmentationBasedonDiferenceOperatorsCombinedwithImprovedOtsuAlgorithmYANGXin．hual_．LUYi．fei。(1．LanzhouUniversityofTechnology，Lanzho

3、u730050，China；2．KeyLaboratoryofGansuAdvancedControlforIndustrialProcesses，Lanzhou730050，China)Abstract：BasedonbinarizationmethodofOtsualgorithm，anewmethodologyofcombinationofdifferenceoperatorandim—provedOstuwasproposed．Theboundarycharacteristicsoftheoriginalimagewereretainedbydifferenceoperato

4、r，andthemeanoftwoclassespartitionedwassearched．Thethresholdequaltotheintegerpartofthemeanvaluecanhefound，therebythethresholdaccordingtotheOtsuruleswasgot，eventuallyabigimagecanbedividedintoalargeamountofsmallblockstobinarize．Theex—perimentalresultsimplicatethattheapproachcankeeptheboundaryinfor

5、mationfromtheoriginalimagewell，whichefectivelyim—provesthecorrectrateofidentificationoflowqualityimages．Keywords：Otsu；differenceoperators；boundarycharacteristics；thresholdsegmentation0引言值，并找出该平均值整数部分相等的阈值，再把一个大的图像图像分割是视觉图像处理中至关重要的一个环节，而图像分割成若干小的块，在每一个小的块内用单阈值的方法进行处分割算法的效率和质量则是决定整个识别系统的2个重要参理。该算

6、法能够很好的保留边界特征信息，并且对于雾天车牌数。目前，阈值分割方法简单、快速，尤其是其中的Otsu算法计图像后期的字符识别正确率有明显提高。算简单且白适应强而被广泛使用J，但是传统Otsu算法并不1Otsu算法适用于所有情况，尽管又有很多新的Otsu阈值分割方法被提图像的灰度级别设为[1，⋯，，像素点的灰j变值i出现概率为出。例如：基于直方图的阈值分割算法采用一维灰度直方图P：／Ⅳ，Ⅳ为总像素点的个数。C为[1，⋯，．，]，是总的图像像素，的传统Otsu法对低质量的图像进行分割，但是分割效果不佳，它的灰度均值记为玉=三P。如果以为阈值，将图像C的像因此，提出了二维Otsu法J，该算

7、法采用穷举方法计算二维素分成两类C和C2，C。={0，1，2，⋯，k}，C2={k+l，k+2，⋯，J}。Cl的最佳阈值因而运算量非常大，但难以满足图像识别系统的实和c2的均值分别记为8o(k)和(k)，而像素点的个数分别是Ⅳ时性要求。而文献[5]已经证明了一维Otsu阈值的性质，提出和，C出现的概率为W。，C2出现的概率为，则有：了可以快速搜索符合Otsu准则的阈值算法，该算法所得的阈值0(k)=P0+p1+．．‘+p=三p(1)与传统的Otsu阈值相比