門檻化入門

Python 影像處理

Rebeca Gonzalez

Data Engineer

門檻化

將影像分成前景與背景

把它變成黑白

作法是將每個像素設為：

  • 若像素 $\gt$ 門檻值，設為 255（白）
  • 若像素 $\lt$ 門檻值，設為 0（黑）

拿相機男子的門檻化影像

Python 影像處理

門檻化

最簡單的影像分割方法

  • 擷取物體
    • 物體偵測
    • 人臉偵測
    • 等等

骨牌棋子的門檻化影像

Python 影像處理

門檻化

僅適用於灰階影像

門檻化步驟示意：骨牌影像，依序為原始 RGB 三色、灰階、門檻化結果

Python 影像處理

實作看看

# Obtain the optimal threshold value
thresh = 127


# Apply thresholding to the image
binary = image > thresh


# Show the original and thresholded
show_image(image, 'Original')
show_image(binary, 'Thresholded')

拿相機男子的門檻化影像

Python 影像處理

反向門檻化

# Obtain the optimal threshold value
thresh = 127


# Apply thresholding to the image
inverted_binary = image <= thresh


# Show the original and thresholded
show_image(image, 'Original')
show_image(inverted_binary, 
           'Inverted thresholded')

拿相機男子的反向門檻化影像

Python 影像處理

分類

  • 全域或直方圖式：適合背景均勻

  • 區域或自適應：適合背景光照不均

全域與區域門檻化的比較

Python 影像處理

嘗試更多門檻化演算法

from skimage.filters import try_all_threshold


# Obtain all the resulting images
fig, ax = try_all_threshold(image, verbose=False)


# Showing resulting plots
show_plot(fig, ax)
Python 影像處理

嘗試更多門檻化演算法

在灰階文字頁面上測試所有全域門檻化方法的結果

Python 影像處理

最佳門檻值

全域

背景均勻
# Import the otsu threshold function
from skimage.filters import threshold_otsu


# Obtain the optimal threshold value
thresh = threshold_otsu(image)


# Apply thresholding to the image
binary_global = image > thresh
Python 影像處理

最佳門檻值

全域

# Show the original and binarized image
show_image(image, 'Original')
show_image(binary_global, 'Global thresholding')

拿相機男子的原圖、門檻化結果與直方圖（紅線標示最佳門檻值）

Python 影像處理

最佳門檻值

區域

背景不均
# Import the local threshold function
from skimage.filters import threshold_local


# Set the block size to 35
block_size = 35


# Obtain the optimal local thresholding
local_thresh = threshold_local(text_image, block_size, offset=10)


# Apply local thresholding and obtain the binary image
binary_local = text_image > local_thresh
Python 影像處理

最佳門檻值

區域

# Show the original and binarized image
show_image(text_image, 'Original')
show_image(binary_local, 'Local thresholding')

文字頁面的區域門檻化結果

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一起來練習吧！

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