鄒全　張雨　上官淼裔　高金波

摘 要：圖像分割是圖像處理的一個重要環(huán)節(jié)。圖像分割有很多種算法，本文采用Otsu閾值分割算法對圖像進行分割。經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)，Otsu閾值分割法的算法簡單、計算速度較快、實時性較高，對于目標和背景灰度差值較大的圖像，其分割效果較好，但對于灰度差異不太明顯的圖像，其分割效果就不是很理想。

關(guān)鍵詞：圖像分割；Otsu閾值分割；算法

一、 概述

Otsu閾值分割算法是1979年由日本學者OTSU提出的一種對圖像進行二值化的高效算法，也稱為一維最大類間方差法，是一種自適應閾值確定的方法，簡稱OTSU，是一種基于全局的二值化算法。當對象和目標在一幅圖像中所占的數(shù)據(jù)比率相差不大或者信號與噪聲的比例很大時，就可以運用Otsu閾值分割算法來對圖像進行研究和分割，當閾值選取了恰當?shù)闹禃r，對象和目標圖像之間的差別應該是最大的。在OTSU算法中采用最大類間方差作為衡量差別的標準。對象和目標圖像之間的類間方差越大，就說明構(gòu)成圖像的對比越大，分割效果就越好。

二、 理論及應用

記T為對象和目標圖像的分割閾值，對象點數(shù)占整個圖像比例為w0，平均灰度為u0；目標圖像點數(shù)占整個圖像比例為w1，平均灰度為u1，圖像的總平均灰度為u，對象圖像和目標圖像的方差為g，則有：

當方差g最大時，可以認為對象圖像和目標圖像差異最大，此時的分割閾值T是最佳閾值。類間方差法對噪聲以及目標圖像大小十分敏感，它僅僅對類間方差為單峰的圖像產(chǎn)生較好的分割效果。當目標與背景的大小比例相差大時，類間方差準則函數(shù)可能會出現(xiàn)雙峰或多峰現(xiàn)象，此時效果不好。直接用OTSU算法處理自然場景如下圖所示：

三、 結(jié)論

經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)閾值分割法的算法簡單、計算速度較快、實時性較高，對于目標和背景灰度差值較大的圖像，其分割效果較好，但對于灰度差異不太明顯的圖像，其分割效果就不是很理想。

參考文獻：

[1]李梅.基于Otsu算法的圖像分割研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學，2011.

[2]柳瑞波.基于H.264的感興趣區(qū)域數(shù)字水印的研究[D].蘭州：西北師范大學，2015.

作者簡介：

鄒全，張雨，上官淼裔，高金波，江蘇省常州市，常州工學院電氣與光電工程學院。