图像二值化处理Java

时间:2021-06-18 06:15:34

二值化基本概念:通俗的讲就是把一副彩色图像处理成一副黑白图像,一般是作为后续复杂图像处理操作的预处理。

二值化算法思路:遍历图像的所有像素点,计算每个像素点的灰度值。通过迭代法收敛得到一个最佳阈值,灰度值大于最佳阈值的像素点设为白色,灰度值小于最佳阈值的像素点设为黑色。(我这里的二值化处理结果是,背景是白色,前景是黑色)

迭代法获取最佳阈值思路:

1.设最小灰度值为Gmin,最大灰度值为Gmax,阈值初始化为T(0)=(Gmin+Gmax)/2。

2.以阈值T(k)将图像分割为前景和背景,求出整个前景像素的平均灰度值Gf和整个背景像素的平均灰度值Gb,此时阈值T(k)=(Gf+Gb)/2 (k=0,1,2...);

3.若此时T(k)=T(k+1),那么此时收敛,得到最佳阈值。否则回到步骤2,直到阈值收敛到某一个值。

 1 public class Binary {
2 public static int[] getBinaryImg(int w, int h, int[] inputs) {
3 int[] gray = new int[w * h];
4 int[] newpixel = new int[w * h];
5 for (int index = 0; index < w * h; index++) {
6 int red = (inputs[index] & 0x00FF0000) >> 16;
7 int green = (inputs[index] & 0x0000FF00) >> 8;
8 int blue = inputs[index] & 0x000000FF;
9 gray[index] = (int) ((float) red * 0.3 + (float) green * 0.59 + (float) blue * 0.11);
10 }
11 //求出最大灰度值zmax和最小灰度值zmin
12 int Gmax = gray[0], Gmin = gray[0];
13 for (int index = 0; index < w * h; index++) {
14 if (gray[index] > Gmax) {
15 Gmax = gray[index];
16 }
17 if (gray[index] < Gmin) {
18 Gmin = gray[index];
19 }
20 }
21
22 //获取灰度直方图
23 int i, j, t, count1 = 0, count2 = 0, sum1 = 0, sum2 = 0;
24 int bp, fp;
25 int[] histogram = new int[256];
26 for (t = Gmin; t <= Gmax; t++) {
27 for (int index = 0; index < w * h; index++) {
28 if (gray[index] == t)
29 histogram[t]++;
30 }
31 }
32
33 /*
34 * 迭代法求出最佳分割阈值
35 * */
36 int T = 0;
37 int newT = (Gmax + Gmin) / 2;//初始阈值
38 while (T != newT)
39 //求出背景和前景的平均灰度值bp和fp
40 {
41 for (i = 0; i < T; i++) {
42 count1 += histogram[i];//背景像素点的总个数
43 sum1 += histogram[i] * i;//背景像素点的灰度总值
44 }
45 bp = (count1 == 0) ? 0 : (sum1 / count1);//背景像素点的平均灰度值
46
47 for (j = i; j < histogram.length; j++) {
48 count2 += histogram[j];//前景像素点的总个数
49 sum2 += histogram[j] * j;//前景像素点的灰度总值
50 }
51 fp = (count2 == 0) ? 0 : (sum2 / count2);//前景像素点的平均灰度值
52 T = newT;
53 newT = (bp + fp) / 2;
54 }
55 int finestYzt = newT; //最佳阈值
56
57 //二值化
58 for (int index = 0; index < w * h; index++) {
59 if (gray[index] > finestYzt)
60 newpixel[index] = Color.WHITE;
61 else newpixel[index] = Color.BLACK;
62 }
63 return newpixel;
64 }
65 }