opencv2-第五章-图像处理之阈值化

opencv2-第五章-图像处理之阈值化
完成许多处理步骤之后，通常希望对图像中的像素做出最后的决策，或直接剔除一些低于或高于一定值的像素。在opencv中，函数cvThreshold（）可以完成这些任务。其基本思想是，给定一个数组和一个阈值，然后根据数组中的每个元素是低于还是高于阈值而进行一些处理。

double cvThreshold(CvArr* src, CvArr* dst,

double threshold, double max_value, int threshold_type);

每个阈值类型对应于一个特定的比较操作，该比较操作在源图像第i个像素和阈值之间进行。根据源图像的像素和阈值之间的关系，目标图像的像素dst可能被设置为0，src或max_value。

cvThreshold中阈值类型选项和对应的操作

CV_THRESH_BINARY dst=（src>T）? M:0

CV_THRESH_BINARY_INV dst= (src>T ) ? 0:M

CV_THRESH_TRUNC dst = (src>T) ?M:src

CV_THRESH_TOZERO_INV dst = (src > T)? 0:src

CV_THRESH_TOZERO dst = (src >T) ?src:0

自适应阈值

这是一种改进了的阈值技术，其中阈值本身是一个变量。

void cvAdaptiveThreshold(

CvArr* src, CvArr* dst, double max_val,

int adaptive_method=CV_ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C,

int threshold_type=CV_THRESH_BINARY, int block_size=3, double param1=5);

cvAdaptiveThreshold有两种不同的自适应阈值方法，可以用参数adaptive_method进行设置。在这两种情况下，自适应阈值T（x，y）在每个像素点都不同。通过计算像素点周围的bxb区域的加强平均，然后减去一个常数来得到自适应阈值，b由参数block_size指定，常数由param1指定。如果使用CV_ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C方法，那么对区域的所有像素平均加权。如果使用了CV_ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C方法，那么区域中的（x，y）周围的像素根据高斯函数按照它们离中心的距离进行加权计算。

最后参数threshold_type和前面的cvThreshold的参数一样。

针对有很强照明或反射梯度的图像，需要根据梯度进行阈值化时，自适应阈值技术非常有用。次函数只能处理单通道8位图像或浮点图像，它要求源图像和目标图像不能使用同一图像。

//-----------------------------------【宏定义部分】--------------------------------------------

// 描述：定义一些辅助宏

//------------------------------------------------------------------------------------------------

#define WINDOW_NAME "【程序窗口】" //为窗口标题定义的宏

//-----------------------------------【全局变量声明部分】--------------------------------------

// 描述：全局变量的声明

//-----------------------------------------------------------------------------------------------

int g_nThresholdValue = 100;

int g_nThresholdType = 3;

Mat g_srcImage, g_grayImage, g_dstImage;

//-----------------------------------【全局函数声明部分】--------------------------------------

// 描述：全局函数的声明

//-----------------------------------------------------------------------------------------------

static void ShowHelpText( );//输出帮助文字

void on_Threshold( int, void* );//回调函数

//-----------------------------------【main( )函数】--------------------------------------------

// 描述：控制台应用程序的入口函数，我们的程序从这里开始执行

//-----------------------------------------------------------------------------------------------

int main( )

{

//【0】改变console字体颜色

system("color 1F");

//【0】显示欢迎和帮助文字

ShowHelpText( );

//【1】读入源图片

g_srcImage = imread("1.jpg");

if(!g_srcImage.data ) { printf("读取图片错误，请确定目录下是否有imread函数指定的图片存在~！ \n"); return false; }

imshow("原始图",g_srcImage);

//【2】存留一份原图的灰度图

cvtColor( g_srcImage, g_grayImage, CV_RGB2GRAY );

//【3】创建窗口并显示原始图

namedWindow( WINDOW_NAME, CV_WINDOW_AUTOSIZE );

//【4】创建滑动条来控制阈值

createTrackbar( "模式",

WINDOW_NAME, &g_nThresholdType,

4, on_Threshold );

createTrackbar( "参数值",

WINDOW_NAME, &g_nThresholdValue,

255, on_Threshold )；

//【5】初始化自定义的阈值回调函数

on_Threshold( 0, 0 );

// 【6】轮询等待用户按键，如果ESC键按下则退出程序

while(1)

{

int key;

key = waitKey( 20 );

if( (char)key == 27 ){ break; }

}

}

//-----------------------------------【on_Threshold( )函数】------------------------------------

// 描述：自定义的阈值回调函数

//-----------------------------------------------------------------------------------------------

void on_Threshold( int, void* )

{

//调用阈值函数

threshold(g_grayImage,g_dstImage,g_nThresholdValue,255,g_nThresholdType);

//更新效果图

imshow( WINDOW_NAME, g_dstImage );

}

//-----------------------------------【ShowHelpText( )函数】----------------------------------

// 描述：输出一些帮助信息

//----------------------------------------------------------------------------------------------

static void ShowHelpText()

{

//输出欢迎信息和OpenCV版本

printf("\n\n\t\t\t非常感谢购买《OpenCV3编程入门》一书！\n");

printf("\n\n\t\t\t此为本书OpenCV2版的第55个配套示例程序\n");

printf("\n\n\t\t\t 当前使用的OpenCV版本为：" CV_VERSION );

printf("\n\n ----------------------------------------------------------------------------\n");

//输出一些帮助信息

printf(
"\n\t欢迎来到【基本阈值操作】示例程序~\n\n");

printf(
"\n\t按键操作说明: \n\n"

"\t\t键盘按键【ESC】- 退出程序\n"

"\t\t滚动条模式0- 二进制阈值\n"

"\t\t滚动条模式1- 反二进制阈值\n"

"\t\t滚动条模式2- 截断阈值\n"

"\t\t滚动条模式3- 反阈值化为0\n"

"\t\t滚动条模式4- 阈值化为0\n" );

}

这里有两个滚动条，第一个滚动条设置了4中工作模式：

\t\t滚动条模式0- 二进制阈值

滚动条模式1- 反二进制阈值

滚动条模式2- 截断阈值

滚动条模式3- 反阈值化为0

滚动条模式4- 阈值化为0