Python+OpenCV大津法源代码编写

OTSU算法是由日本学者大津于1979年提出的一种对图像进行二值化的高效算法。具体原理优快云上一大堆，在此不再赘述，直接上自己写的源代码之前先说一下本人的算法步骤：
（1）读入一幅图像；
（2）将读入的图像灰度化；
（3）将灰度图中各灰度级个数进行统计；
（4）统计各灰度级个数占图像的比例；
（5）遍历灰度级，根据公式求最大类间方差；
（6）最大类间方差对应的灰度级即为阈值，根据阈值对图像进行二值化划分。

Python+OpenCV代码如下：

import cv2 as cv
import numpy as np

def rgb2gray(img):
    h=img.shape[0]
    w=img.shape[1]
    img1=np.zeros((h,w),np.uint8)
    for i in range(h):
        for j in range(w):
            img1[i,j]=0.144*img[i,j,0]+0.587*img[i,j,1]+0.299*img[i,j,1]
    return img1

def otsu(img):
    h=img.shape[0]
    w=img.shape[1]
    m=h*w   # 图像像素点总和
    otsuimg=np.zeros((h,w),np.uint8)
    threshold_max=threshold=0   # 定义临时阈值和最终阈值
    histogram=np.zeros(256,np.int32)   # 初始化各灰度级个数统计参数
    probability=np.zeros(256,np.float32)   # 初始化各灰度级占图像中的分布的统计参数
    for i in range (h):
        for j in range (w):
            s=img[i,j]
            histogram[s]+=1   # 统计像素中每个灰度级在整幅图像中的个数
    for k in range (256):
        probability[k]=histogram[k]/m   # 统计每个灰度级个数占图像中的比例
    for i in range (255):
        w0 = w1 = 0   # 定义前景像素点和背景像素点灰度级占图像中的分布
        fgs = bgs = 0   # 定义前景像素点灰度级总和and背景像素点灰度级总和
        for j in range (256):
            if j<=i:   # 当前i为分割阈值
                w0+=probability[j]   # 前景像素点占整幅图像的比例累加
                fgs+=j*probability[j]
            else:
                w1+=probability[j]   # 背景像素点占整幅图像的比例累加
                bgs+=j*probability[j]
        u0=fgs/w0   # 前景像素点的平均灰度
        u1=bgs/w1   # 背景像素点的平均灰度
        g=w0*w1*(u0-u1)**2   # 类间方差
        if g>=threshold_max:
            threshold_max=g
            threshold=i
    print(threshold)
    for i in range (h):
        for j in range (w):
            if img[i,j]>threshold:
                otsuimg[i,j]=255
            else:
                otsuimg[i,j]=0
    return otsuimg

image = cv.imread("D:/selina.png")
grayimage = rgb2gray(image)
otsuimage = otsu(grayimage)
cv.imshow("image", image)
cv.imshow("grayimage",grayimage)
cv.imshow("otsu", otsuimage)
cv.waitKey(0)
cv.destroyAllWindows()

实验结果：

以上就是大津法全过程，也算是数字图像处理中的基础算法之一，有关大津法的改进优快云上也有好多，本人实现的也只是最基本的。