OpenCV_Python —— （7）二值化Thresholding

二值化就是把图片传换成只有white和black这两种颜色。通过Thresholding，可以让图片中感兴趣的颜色变成主角--white，其余的颜色全部隐藏--black。另外，二值化后的图片也便于计算机进行分析，因为边缘轮廓十分清晰，所以计算机可以轻松找到边界线。然而，在找边界这方面，Thresholding并不是特别好的算法，有些时候遇到某些特殊图片效果也不好。

# 需要转换成灰度图才能二值化
gray = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_RGB2GRAY)

5种二值化方式

# 返回值：
# ret1：阈值的大小
# thresh1 二值化后的图

# 输入参数：
# 输入图像
# 阈值
# 阈值后的最大值
# 阈值化方法
ret1,thresh1 = cv2.threshold(gray,127,255,cv2.THRESH_BINARY)
ret2,thresh2 = cv2.threshold(gray,127,255,cv2.THRESH_BINARY_INV)
ret3,thresh3 = cv2.threshold(gray,127,255,cv2.THRESH_TRUNC)
ret4,thresh4 = cv2.threshold(gray,127,255,cv2.THRESH_TOZERO)
ret5,thresh5 = cv2.threshold(gray,127,255,cv2.THRESH_TOZERO_INV)

自动选择阈值Otsu’s Method

ret1,thresh1 = cv2.threshold(gray,0,255,cv2.THRESH_BINARY | cv2.THRESH_OTSU)
ret2,thresh2 = cv2.threshold(gray,0,255,cv2.THRESH_BINARY_INV | cv2.THRESH_OTSU)

自适应阈值 Adaptive Thresholding

在前面的部分我们使用是全局阈值，整幅图像采用同一个数作为阈值。当时这种方法并不适应与所有情况，尤其是当同一幅图像上的不同部分的具有不同亮度时。这种情况下我们需要采用自适应阈值。此时的阈值是根据图像上的每一个小区域计算与其对应的阈值。因此在同一幅图像上的不同区域采用的是不同的阈值，从而使我们能在亮度不同的情况下得到更好的结果。

Adaptive Method- 指定计算阈值的方法。
cv2.ADPTIVE_THRESH_MEAN_C：阈值取自相邻区域的平均值
cv2.ADPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C：阈值取值相邻区域的加权和，权重为一个高斯窗口。
• Block Size - 邻域大小（用来计算阈值的区域大小）。
• C - 这就是是一个常数，阈值就等于平均值或者加权平均值减去这个常数。

# 变灰度图
image = cv2.cvtColor(image,cv2.COLOR_RGB2GRAY)
# 中值滤波
image = cv2.medianBlur(image,5)
# 普通二值化
ret,th1 = cv2.threshold(image,127,255,cv2.THRESH_BINARY)
# 平均值阈值
th2 = cv2.adaptiveThreshold(image,255,cv2.ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C,cv2.THRESH_BINARY,11,3)
# 高斯阈值
th3 = cv2.adaptiveThreshold(image,255,cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C,cv2.THRESH_BINARY,11,3)
titles = ['original', 'Global Thresholding', 'Adaptive Mean Thresholding', 'Adaptive Gaussian Thresholding']
images = [image, th1, th2, th3]
plt.figure(figsize=(10,5))
for i in range(4):
    plt.subplot(2,2,i+1)
    plt.imshow(images[i],'gray')
    plt.axis('off')
    plt.title(titles[i])
plt.show()