机器视觉检测中,二值化的含义以及阈值
一、二值化的含义
- 核心定义:
二值化是一种图像处理技术,其目的是将一张灰度图像(每个像素点的亮度值在0-255之间)转换为一张二值图像(每个像素点的值非黑即白,只有0和255,或者0和1)。 - 形象比喻:
想象一张黑白照片,它有丰富的灰色层次(深灰、浅灰等)。二值化就像用一支只有黑色和白色墨水的笔,重新描画这张照片。规则是:比某个特定灰色(阈值)深的区域全部涂成黑色,比它浅的区域全部涂成白色。最终,你得到一张只有纯粹黑色和白色的、没有灰色过渡的图像。 - 目的与作用:
简化图像: 将256个灰度级简化为2个,极大地减少了数据量,简化了后续的分析。
目标与背景分离: 这是二值化最重要的作用。通过设定合适的阈值,可以将我们感兴趣的“目标”(如产品上的字符、零件的边缘、缺陷区域)与“背景”清晰地分离开来。
为后续处理做准备: 二值化后的图像是许多高级视觉算法的基础,如:
轮廓查找
形状分析
Blob分析(斑点分析)
几何尺寸测量(如面积、周长、圆心)
二、阈值
阈值是二值化操作的“尺子”或“分水岭”,是执行二值化的核心参数。 - 定义:
阈值是一个预先设定的灰度值,用于与图像中每一个像素的灰度值进行比较,并根据比较结果决定该像素在二值化后是变成黑色还是白色。 - 基本公式:
最常用的二值化方法(全局阈值)可以用以下公式表示:
其中:
src(x, y)是原图中像