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利用几种阈值法从给定的图像中分割出目标，去除背景

news 2025/9/27 6:59:36

图像分割是图像处理中的一个重要步骤，用于将图像中的目标与背景分离。阈值法是一种简单而有效的图像分割方法，通过选择合适的阈值将图像像素分为前景和背景。

1. 全局阈值法

全局阈值法使用一个固定的阈值对整个图像进行分割。这种方法适用于背景和目标对比度较高的图像。

function segmented_image = global_thresholding(image, threshold)% 输入：灰度图像 image 和阈值 threshold% 输出：分割后的二值图像 segmented_image% 将图像转换为二值图像segmented_image = image > threshold;
end

2. 自适应阈值法

自适应阈值法根据图像的局部区域动态调整阈值，适用于背景不均匀的图像。

function segmented_image = adaptive_thresholding(image, neighborhood_size, C)% 输入：灰度图像 image，邻域大小 neighborhood_size 和常数 C% 输出：分割后的二值图像 segmented_image% 使用自适应阈值法分割图像segmented_image = adaptthresh(image, 'NeighborhoodSize', neighborhood_size, 'Sensitivity', C);segmented_image = imbinarize(image, segmented_image);
end

3. Otsu阈值法

Otsu阈值法是一种自动选择阈值的方法，通过最小化图像的类内方差或等价地最大化类间方差来确定阈值。

function segmented_image = otsu_thresholding(image)% 输入：灰度图像 image% 输出：分割后的二值图像 segmented_image% 使用Otsu方法自动计算阈值threshold = graythresh(image);segmented_image = imbinarize(image, threshold);
end

4. 多阈值法

多阈值法使用多个阈值将图像分为多个区域，适用于目标和背景对比度复杂的情况。

function segmented_image = multi_thresholding(image, thresholds)% 输入：灰度图像 image 和阈值数组 thresholds% 输出：分割后的多区域图像 segmented_image% 初始化分割图像segmented_image = zeros(size(image), 'uint8');% 遍历每个阈值for i = 1:length(thresholds)-1segmented_image(image > thresholds(i) & image <= thresholds(i+1)) = i;end
end

5. MATLAB代码

展示如何使用上述方法从给定的图像中分割出目标并去除背景。

% 清空环境
clc;
clear;
close all;% 读取图像
image = imread('example_image.jpg'); % 替换为实际图像路径
image = rgb2gray(image); % 转换为灰度图像% 全局阈值法
threshold = 128; % 选择一个合适的阈值
segmented_image_global = global_thresholding(image, threshold);% 自适应阈值法
neighborhood_size = 15; % 邻域大小
C = 0.1; % 常数
segmented_image_adaptive = adaptive_thresholding(image, neighborhood_size, C);% Otsu阈值法
segmented_image_otsu = otsu_thresholding(image);% 多阈值法
thresholds = [50, 150, 200]; % 选择多个阈值
segmented_image_multi = multi_thresholding(image, thresholds);% 显示结果
figure;
subplot(2, 3, 1);
imshow(image);
title('原始图像');subplot(2, 3, 2);
imshow(segmented_image_global);
title('全局阈值法');subplot(2, 3, 3);
imshow(segmented_image_adaptive);
title('自适应阈值法');subplot(2, 3, 4);
imshow(segmented_image_otsu);
title('Otsu阈值法');subplot(2, 3, 5);
imshow(segmented_image_multi);
title('多阈值法');