圖像處理中的灰度化、二值化

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一石抡、灰度化

1檐嚣、RGB

RGB色彩模式使用RGB模型為圖像中每一個(gè)像素的RGB分量分配一個(gè)0~255范圍內(nèi)的強(qiáng)度值。RGB圖像只使用三種顏色啰扛,R(red)嚎京、G(green)、B(blue)隐解,就可以使它們按照不同的比例混合鞍帝,在屏幕上呈現(xiàn)16777216(256 * 256 * 256)種顏色。

在電腦中煞茫,RGB的所謂“多少”就是指亮度帕涌,并使用整數(shù)來(lái)表示岩臣。通常情況下,RGB各有256級(jí)亮度宵膨,用數(shù)字表示為從0、1炸宵、2...直到255辟躏。

2、ARGB

一種色彩模式土全,也就是RGB色彩模式附加上Alpha(透明度)通道捎琐,常見(jiàn)于32位位圖的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。

ARGB---Alpha,Red,Green,Blue.

3裹匙、灰度化

在RGB模型中瑞凑,如果R=G=B時(shí),則彩色表示一種灰度顏色概页,其中R=G=B的值叫灰度值籽御,因此,灰度圖像每個(gè)像素只需一個(gè)字節(jié)存放灰度值(又稱強(qiáng)度值惰匙、亮度值)技掏,灰度范圍為0-255。一般有以下四種方法對(duì)彩色圖像進(jìn)行灰度化项鬼,

4哑梳、彩色圖像實(shí)現(xiàn)灰度化方法

1)分量法:將彩色圖像中的三分量RGB的亮度作為三個(gè)灰度圖像的灰度值,可根據(jù)應(yīng)用需要選取三種中的一種灰度圖像绘盟。

如圖4-1的彩色圖像轉(zhuǎn)為4-2三種灰度圖鸠真。

 圖4-1 彩色圖像   (a)R分量灰度圖 (b)G分量灰度圖 (c)B分量灰度圖


2)最大值法:將彩色圖像中的三分量亮度的最大值作為灰度圖的灰度值龄毡。

3)平均值法:將彩色圖像中的三分量亮度求平均得到一個(gè)灰度圖吠卷。?

4)加權(quán)平均法:根據(jù)重要性及其它指標(biāo),將三個(gè)分量以不同的權(quán)值進(jìn)行加權(quán)平均稚虎。由于人眼對(duì)綠色的敏感最高撤嫩,對(duì)藍(lán)色敏感最低,因此蠢终,按下式對(duì)RGB三分量進(jìn)行加權(quán)平均能得到較合理的灰度圖像序攘。

二、二值化

1寻拂、全局二值化:一幅圖像包括目標(biāo)物體程奠、背景還有噪聲,要想從多值的數(shù)字圖像中直接提取出目標(biāo)物體祭钉,最常用的方法就是設(shè)定一個(gè)全局的閾值T瞄沙,用T將圖像的數(shù)據(jù)分成兩部分:大于T的像素群和小于T的像素群。將大于T的像素群的像素值設(shè)定為白色(或者黑色),小于T的像素群的像素值設(shè)定為黑色(或者白色)距境。

2申尼、局部二值化:全局二值化,在表現(xiàn)圖像細(xì)節(jié)方面存在很大缺陷垫桂。為了彌補(bǔ)這個(gè)缺陷师幕,出現(xiàn)了局部二值化方法。

局部二值化的方法就是按照一定的規(guī)則將整幅圖像劃分為N個(gè)窗口诬滩,對(duì)這N個(gè)窗口中的每一個(gè)窗口再按照一個(gè)統(tǒng)一的閾值T將該窗口內(nèi)的像素劃分為兩部分霹粥,進(jìn)行二值化處理。

3疼鸟、局部自適應(yīng)二值化

  局部二值化也有一個(gè)缺陷后控。這個(gè)缺陷存在于那個(gè)統(tǒng)一閾值的選定。這個(gè)閾值是沒(méi)有經(jīng)過(guò)合理的運(yùn)算得來(lái)空镜,一般是取該窗口的平局值浩淘。這就導(dǎo)致在每一個(gè)窗口內(nèi)仍然出現(xiàn)的是全局二值化的缺陷。為了解決這個(gè)問(wèn)題吴攒,就出現(xiàn)了局部自適應(yīng)二值化方法馋袜。

局部自適應(yīng)二值化,該方法就是在局部二值化的基礎(chǔ)之上舶斧,將閾值的設(shè)定更加合理化欣鳖。該方法的閾值是通過(guò)對(duì)該窗口像素的平均值E,像素之間的差平方P茴厉,像素之間的均方根值Q等各種局部特征泽台,設(shè)定一個(gè)參數(shù)方程進(jìn)行閾值的計(jì)算,例如:T=a*E+b*P+c*Q矾缓,其中a,b,c是自由參數(shù)怀酷。這樣得出來(lái)的二值化圖像就更能表現(xiàn)出二值化圖像中的細(xì)節(jié)。

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