[OpenCV基礎][Python]二值化影像

閱讀時間約 4 分鐘

二值化影像在數位影像表示中,僅包含0與1的值。

在什麼情境下會用到二值化影像呢?,在影像處理中,我們想要求一些特定的數值,例如圓的直徑,或物體的尺寸,等等。

二值化影像圖

黑為0,白為1

二值化影像(黑代表0,白代表1)

二值化影像(黑代表0,白代表1)


常用的應用如下:

  1. 物體檢測和分割: 在許多計算機視覺應用中,我們可能需要檢測並分割圖像中的物體。二值化可以幫助我們將物體背景區分開來,從而進行後續的分析和識別。
  2. 邊緣檢測: 二值化可以用於強調圖像中的邊緣。這對於檢測物體的外形或進行邊緣檢測算法的應用很有用。
  3. 圖像分析和測量: 在進行圖像分析時,我們可能需要測量特定區域大小形狀等特徵。二值化可以使這些特徵更加突顯,便於進行測量分析
  4. 文檔辨識: 在文檔辨識和文字提取中,常常使用二值化影像來清晰地區分文字背景,使得後續的文字識別更加準確。

二值化語法

cv2.threshold是OpenCV 中用於影像二值化的函式

retval, threshold_image = cv2.threshold(src, thresh, maxval, type[, dst])
  • src: 輸入的灰度影像,即要進行二值化處理的原始影像。
  • thresh: 二值化的閾值,超過這個閾值的像素值將被分為高於閾值或低於閾值的兩個類別,具體取值根據不同的應用需求。
  • maxval: 超過閾值的像素值將被賦予的新值,通常是最大值,例如 255(白色)。
  • type: 二值化操作的類型,有不同的選項,例如:
    • cv2.THRESH_BINARY: 大於閾值的像素賦予 maxval小於閾值的像素賦予 0
    • cv2.THRESH_BINARY_INV: 與 cv2.THRESH_BINARY 相反大於閾值的像素賦予 0小於閾值的像素賦予 maxval
    • cv2.THRESH_TRUNC: 大於閾值的像素賦予閾值小於閾值的像素保持不變
    • cv2.THRESH_TOZERO: 大於閾值的像素保持不變小於閾值的像素賦予 0
    • cv2.THRESH_TOZERO_INV: 與 cv2.THRESH_TOZERO 相反,大於閾值的像素賦予 0小於閾值的像素保持不變
  • dst(選用): 輸出的二值化影像。如果未提供,則函數會修改 src 本身。

cv2.threshold 的返回值 retval 是實際使用的閾值,根據不同的二值化方法,retval 可能與指定的閾值 thresh 有所不同。threshold_image則是二值化後的影像


程式範例

在這個例子中,我們使用 cv2.THRESH_BINARY 進行二值化,閾值 thresh_value 為 128,大於 128 的像素賦予 255(白色),小於等於 128 的像素賦予 0(黑色)。

import cv2

# 讀取灰度影像
image = cv2.imread('path/to/your/image.jpg', cv2.IMREAD_GRAYSCALE)

# 二值化
thresh_value = 128
_, binary_image = cv2.threshold(image, thresh_value, 255, cv2.THRESH_BINARY)

# 顯示原始影像和二值化後的影像
cv2.imshow('Original Image', image)
cv2.imshow('Binary Image', binary_image)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
灰階二值化後

灰階二值化後


自動選擇閾值

Otsu's 方法是一種自動計算二值化閾值的算法,它基於影像的灰度分佈,試圖找到一個最佳的閾值,以最大程度地區分前景和背景。

cv2.THRESH_OTSU 被用於 cv2.threshold 函數的 type 參數中。這樣,閾值 thresh 的值將根據 Otsu's 方法自動計算

# 使用 Otsu's 方法進行自動二值化
_, binary_image = cv2.threshold(image, 0, 255, cv2.THRESH_BINARY + cv2.THRESH_OTSU)

在使用 cv2.THRESH_OTSU 時,你無需手動指定閾值 thresh,而是將 thresh 參數設為 0。cv2.threshold 函數會根據 Otsu's 方法計算最適合的閾值。

自動選擇閥值比較圖

自動選擇閥值比較圖

在某些情境中,自動選擇閥值可以得到一個不錯的二值化結果圖



121會員
203內容數
本業是影像辨識軟體開發,閒暇時間進修AI相關內容,將學習到的內容寫成文章分享。
留言0
查看全部
發表第一個留言支持創作者!
螃蟹_crab的沙龍 的其他內容
在影像處理中,我們總是想要讓特徵更加明顯一點,可以使用銳利化的方式將特徵的邊緣增強,提升影像的細節,圖像銳利後就會有提升解析度的感覺。 拉普拉斯運算子是一種常用於影像增強的方法之一,特別是用於提高影像的邊緣和細節。 在OpenCV中,你可以使用cv2.Laplacian函數來應用拉普拉斯運算子。
直方圖均衡化處理是一種通過調整圖像的直方圖來改變圖像外觀和質量的圖像處理技術。這通常涉及對圖像的亮度、對比度和顏色分佈進行調整 此方法對於背景和前景均亮或均暗的影像很有用。​並在曝光過度或曝光不足的照片中獲得更好的細節。
直方圖是對圖像中像素強度分布的圖形表示。通過分析直方圖,我們可以獲得有關圖像對比度、亮度和色彩分佈的有用信息。
在某些特別的情況下,需要去調整亮度及對比度,讓我們想要的影像特徵更加明顯 本文將介紹利用這兩個函數 cv2.convertScaleAbs 和 cv2.addWeighted 來調整亮度及對比度。
涉及圖像處理和計算機視覺時,色彩空間轉換是一個常見操作,應用如下: 降維: 將一張彩色圖像轉換為灰度圖像可以減少數據的維度,簡化處理過程,同時在某些情況下保留重要的視覺信息。 突顯特徵: 在某些情況下,某些色彩通道可能包含冗餘或不必要的信息,通過轉換到其他色彩空間,可以更好地突顯圖像中的重要特徵
warpAffine 和 warpPerspective 都是 OpenCV 中用於圖像變換的函數,主要差異在於這兩種函數所使用的變換矩陣的類型和適用場景。 本文主要討論warpAffine,另外warpPerspective可以此篇文章
在影像處理中,我們總是想要讓特徵更加明顯一點,可以使用銳利化的方式將特徵的邊緣增強,提升影像的細節,圖像銳利後就會有提升解析度的感覺。 拉普拉斯運算子是一種常用於影像增強的方法之一,特別是用於提高影像的邊緣和細節。 在OpenCV中,你可以使用cv2.Laplacian函數來應用拉普拉斯運算子。
直方圖均衡化處理是一種通過調整圖像的直方圖來改變圖像外觀和質量的圖像處理技術。這通常涉及對圖像的亮度、對比度和顏色分佈進行調整 此方法對於背景和前景均亮或均暗的影像很有用。​並在曝光過度或曝光不足的照片中獲得更好的細節。
直方圖是對圖像中像素強度分布的圖形表示。通過分析直方圖,我們可以獲得有關圖像對比度、亮度和色彩分佈的有用信息。
在某些特別的情況下,需要去調整亮度及對比度,讓我們想要的影像特徵更加明顯 本文將介紹利用這兩個函數 cv2.convertScaleAbs 和 cv2.addWeighted 來調整亮度及對比度。
涉及圖像處理和計算機視覺時,色彩空間轉換是一個常見操作,應用如下: 降維: 將一張彩色圖像轉換為灰度圖像可以減少數據的維度,簡化處理過程,同時在某些情況下保留重要的視覺信息。 突顯特徵: 在某些情況下,某些色彩通道可能包含冗餘或不必要的信息,通過轉換到其他色彩空間,可以更好地突顯圖像中的重要特徵
warpAffine 和 warpPerspective 都是 OpenCV 中用於圖像變換的函數,主要差異在於這兩種函數所使用的變換矩陣的類型和適用場景。 本文主要討論warpAffine,另外warpPerspective可以此篇文章
你可能也想看
Google News 追蹤
Thumbnail
這個秋,Chill 嗨嗨!穿搭美美去賞楓,裝備款款去露營⋯⋯你的秋天怎麼過?秋日 To Do List 等你分享! 秋季全站徵文,我們準備了五個創作主題,參賽還有機會獲得「火烤兩用鍋」,一起來看看如何參加吧~
Thumbnail
11/20日NVDA即將公布最新一期的財報, 今天Sell Side的分析師, 開始調高目標價, 市場的股價也開始反應, 未來一週NVDA將重新回到美股市場的焦點, 今天我們要分析NVDA Sell Side怎麼看待這次NVDA的財報預測, 以及實際上Buy Side的倉位及操作, 從
Thumbnail
Hi 大家好,我是Ethan😊 相近大家都知道保濕是皮膚保養中最基本,也是最重要的一步。無論是在畫室裡長時間對著畫布,還是在旅途中面對各種氣候變化,保持皮膚的水分平衡對我來說至關重要。保濕化妝水不僅能迅速為皮膚補水,還能提升後續保養品的吸收效率。 曾經,我的保養程序簡單到只包括清潔和隨意上乳液
Thumbnail
當我們在進行影像處理時, 在Python的世界最常聽到的就是OpenCV, 而我們在處理影片時也會想要僅針對某時間段的影片進行處理, 今天我們就來教您如何透過OpenCV來讀取特定的時間區段。 在進入主題之前, 有一些基本概念務必先行建立, 一個影片是由多張圖片組成的, 因此最小單元為一張圖
Thumbnail
點陣圖 點陣圖是由許多方格像素組成的圖片, 因此我們常常在將圖片放大時會呈現像是馬賽克的狀況, 假設期望圖片越清晰那所需要的像素會較多個, 因此空間耗用量也相對較大。 常見的格式有: .JPG .PNG .GIF .BMP .TIFF等格式。 繪製程式碼: 向量圖 向量
Thumbnail
繼上次分享的「【🔒 影像辨識 - 影像處理】Ep.1 關於影像的基本單位, 相信我們對於影像的儲存應該有了基本的認識了, 那麼接下來我們會需要的是了解顏色的組成。 我們除了在文章裡講述概念之外, 也會提供實作的數位作品分享給大家, 請大家根據範例學習與練習。 關於顏色 灰階的時代 早期尚未
Thumbnail
歡迎來到「阿Han的軟體心法實戰營 - 影像處理」系列的文章區,我們會針對影像處理的相關知識、開發技巧進行分享,並教你手把手用程式寫出屬於自己的影像處理程式, 當然也會包括AI模型訓練的部分,就讓我們一起來探索影像處理的領域吧! 在進入影像辨識的世界之前, 我們先來了解一下關於解析度的基本概念吧!
Thumbnail
在樹莓派安裝OpenCV的紀錄。板子是樹莓派3B(沒有+),系統raspbian bullseye 32bit灌到USB隨身碟。
Thumbnail
#安裝 OpenCV 相關套件 pip install opencv-python pip install opencv-contrib-python pip install matplotlib
Haar Cascade classifier OpenCV 官方 Github:https://github.com/opencv/opencv/tree/4.x/data 人臉特徵模型:haarcascade_frontalface_default.xml 資料來源: https://steam
Thumbnail
OpenCV 讀取圖片 原碼:https://reurl.cc/3354ZL 成果: OpenCV 本身有提供讀取圖檔的函數可用,讀取圖檔,只要呼叫 cv2.imread 即可將圖片讀取進來,以 cv2.imread 讀進來的資料,會儲存成一個 NumPy 的陣列。 將圖片讀取進來之後,可使用 c
opencv is use BGR color matplotlib is use RGB color 顯示圖片 opencv matplotlib
Thumbnail
這個秋,Chill 嗨嗨!穿搭美美去賞楓,裝備款款去露營⋯⋯你的秋天怎麼過?秋日 To Do List 等你分享! 秋季全站徵文,我們準備了五個創作主題,參賽還有機會獲得「火烤兩用鍋」,一起來看看如何參加吧~
Thumbnail
11/20日NVDA即將公布最新一期的財報, 今天Sell Side的分析師, 開始調高目標價, 市場的股價也開始反應, 未來一週NVDA將重新回到美股市場的焦點, 今天我們要分析NVDA Sell Side怎麼看待這次NVDA的財報預測, 以及實際上Buy Side的倉位及操作, 從
Thumbnail
Hi 大家好,我是Ethan😊 相近大家都知道保濕是皮膚保養中最基本,也是最重要的一步。無論是在畫室裡長時間對著畫布,還是在旅途中面對各種氣候變化,保持皮膚的水分平衡對我來說至關重要。保濕化妝水不僅能迅速為皮膚補水,還能提升後續保養品的吸收效率。 曾經,我的保養程序簡單到只包括清潔和隨意上乳液
Thumbnail
當我們在進行影像處理時, 在Python的世界最常聽到的就是OpenCV, 而我們在處理影片時也會想要僅針對某時間段的影片進行處理, 今天我們就來教您如何透過OpenCV來讀取特定的時間區段。 在進入主題之前, 有一些基本概念務必先行建立, 一個影片是由多張圖片組成的, 因此最小單元為一張圖
Thumbnail
點陣圖 點陣圖是由許多方格像素組成的圖片, 因此我們常常在將圖片放大時會呈現像是馬賽克的狀況, 假設期望圖片越清晰那所需要的像素會較多個, 因此空間耗用量也相對較大。 常見的格式有: .JPG .PNG .GIF .BMP .TIFF等格式。 繪製程式碼: 向量圖 向量
Thumbnail
繼上次分享的「【🔒 影像辨識 - 影像處理】Ep.1 關於影像的基本單位, 相信我們對於影像的儲存應該有了基本的認識了, 那麼接下來我們會需要的是了解顏色的組成。 我們除了在文章裡講述概念之外, 也會提供實作的數位作品分享給大家, 請大家根據範例學習與練習。 關於顏色 灰階的時代 早期尚未
Thumbnail
歡迎來到「阿Han的軟體心法實戰營 - 影像處理」系列的文章區,我們會針對影像處理的相關知識、開發技巧進行分享,並教你手把手用程式寫出屬於自己的影像處理程式, 當然也會包括AI模型訓練的部分,就讓我們一起來探索影像處理的領域吧! 在進入影像辨識的世界之前, 我們先來了解一下關於解析度的基本概念吧!
Thumbnail
在樹莓派安裝OpenCV的紀錄。板子是樹莓派3B(沒有+),系統raspbian bullseye 32bit灌到USB隨身碟。
Thumbnail
#安裝 OpenCV 相關套件 pip install opencv-python pip install opencv-contrib-python pip install matplotlib
Haar Cascade classifier OpenCV 官方 Github:https://github.com/opencv/opencv/tree/4.x/data 人臉特徵模型:haarcascade_frontalface_default.xml 資料來源: https://steam
Thumbnail
OpenCV 讀取圖片 原碼:https://reurl.cc/3354ZL 成果: OpenCV 本身有提供讀取圖檔的函數可用,讀取圖檔,只要呼叫 cv2.imread 即可將圖片讀取進來,以 cv2.imread 讀進來的資料,會儲存成一個 NumPy 的陣列。 將圖片讀取進來之後,可使用 c
opencv is use BGR color matplotlib is use RGB color 顯示圖片 opencv matplotlib