前言

圖像分割是指根據(jù)灰度、色彩、空間紋理、幾何形狀等特征把圖像劃分成若干個(gè)互不相交的區(qū)域。

最簡(jiǎn)單的圖像分割就是將物體從背景中分割出來

1.圖像二值化

cv2.threshold是opencv-python中的圖像二值化方法，可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的分割功能。

retval, dst = cv2.threshold(src, thresh, maxval, thresholdType[, dst])

•src：原圖像，要求必須是灰度圖像

•dst：結(jié)果圖像

•thresh：閾值

•maxVal：結(jié)果圖中像素最大值

•thresholdType：二值化類型

然而，threshold用法，有兩個(gè)問題：

問題一：

•根據(jù)全圖統(tǒng)一的閾值對(duì)像素進(jìn)行判斷，并非在所有情況下效果都好

•例如，如果圖像在不同區(qū)域具有不同的光照條件

問題二：

•閾值需要手動(dòng)設(shè)定，不同的圖片合適的閾值可能不同，更換圖片可能就需要調(diào)整代碼

針對(duì)于全圖統(tǒng)一閾值的問題，可以使用自適應(yīng)閾值分割法

•自適應(yīng)閾值分割算法基于像素周圍的局部區(qū)域確定像素的閾值

•同一圖像的不同區(qū)域具有不同的閾值

•為光照變化的圖像提供更好的分割效果

2.自適應(yīng)閾值分割算法

dst= cv2.adaptiveThreshold(src, maxValue, adaptiveMethod,thresholdType, blockSize, C, dst=None)

參數(shù)解釋如下：

•src：原圖像，它必須是灰度圖像

•maxValue：結(jié)果圖中像素的最大值，一般設(shè)置為255

•adaptiveMethod：閾值的計(jì)算方法，包括以下兩種計(jì)算方式：

•thresholdType：二值化方式，例如cv2.THRESH_BINARY、cv2.THRESH_TRUNC、

cv2.THRESH_TOZERO等

•blockSize：局部區(qū)域的大小

•C：閾值計(jì)算中減去的常數(shù)

缺點(diǎn)：blockSize要手動(dòng)指定，但物體的大小有差異

3.Otsu閾值分割算法

自動(dòng)根據(jù)圖像內(nèi)容計(jì)算閾值：

• Otsu閾值分割算法
• 大津法
• 直方圖技術(shù)

retval, dst = cv2.threshold(src, thresh, maxval, thresholdType[, dst])

參數(shù)解釋如下：

• src：原圖像，要求必須是灰度圖像
• dst：結(jié)果圖像
• thresh：閾值（無作用）
• maxVal：像素灰度最大值
• thresholdType：閾值類型，在原有參數(shù)值基礎(chǔ)上多傳遞一個(gè)參數(shù)值，即cv2.THRESH_OTSU
• 比如cv2.THRESH_BINARY+cv2.THRESH_OTSU

利用固定閾值算法進(jìn)行分割，適用的圖片較為局限

同一個(gè)閾值，在一些圖像上表現(xiàn)好，在其他圖片上效果不佳

如：

利用Otsu閾值算法進(jìn)行分割，適用的圖片范圍較廣

對(duì)每張圖片，Otsu閾值算法自動(dòng)找到針對(duì)性的閾值

如：

4.基于輪廓的字符分離

分割步驟

1. 檢測(cè)出圖像中字符的輪廓

2. 得到每一條輪廓的包圍框，根據(jù)包圍框坐標(biāo)提取ROI

4.1輪廓檢測(cè)

contours, hierarchy = cv2.findContours(image, mode, method)

參數(shù)解釋如下：

contours：返回的輪廓列表，每條輪廓包含構(gòu)成這條輪廓上的一系列點(diǎn)的坐標(biāo)

hierarchy：輪廓之間的層級(jí)關(guān)系

image：原始圖像，需要是二值圖

mode：輪廓的檢索模式

method：輪廓的近似辦法

 4.2輪廓繪制

cv2.drawContours(image, contours, contourIdx, color, thickness)

• image：指定在哪張圖片上繪制輪廓
• contours：輪廓列表
• contourIdx：定繪制輪廓list中的哪條輪廓，如果是-1，則繪制其中的所有輪廓
• color：輪廓顏色
• thickness（可選）：輪廓寬度

import cv2
img=cv2.imread("D:\\desk\\images\\car_license\\test1.png")
 
#去噪
image=cv2.GaussianBlur(img,(3,3),0)
 
#轉(zhuǎn)為灰度圖
gray1 = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
 
#Ostu閾值分割
ret, th1 = cv2.threshold(gray1, 127,255,cv2.THRESH_BINARY+cv2.THRESH_OTSU)
 
'''輪廓檢測(cè)與繪制'''
#檢測(cè)輪廓(外輪廓)
th1=cv2.dilate(th1,None)      #膨脹，保證同一個(gè)字符只有一個(gè)外輪廓
contours,hierarchy=cv2.findContours(th1,cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
 
#輪廓可視化
th1_bgr=cv2.cvtColor(th1,cv2.COLOR_GRAY2BGR)     #轉(zhuǎn)為三通道圖
 
cv2.drawContours(th1_bgr,contours,-1,(0,0,255),2)    #輪廓可視化
 
cv2.imshow("th1_bgr",th1_bgr)
 
cv2.waitKey()

4.3包圍框獲取

rect= cv2.boundingRect(points)

• points：一系列點(diǎn)的坐標(biāo)
• rect：能夠包圍住這些點(diǎn)的最小外接矩形信息，格式為(x,y,width,height)

4.4矩形繪制 

cv2.rectangle(img, pt1, pt2, color[, thickness）

• img：指定要繪制的圖片
• pt1：矩形的某個(gè)頂點(diǎn)的坐標(biāo)
• pt2：和pt1相對(duì)的頂點(diǎn)坐標(biāo)
• color：矩形的顏色
• thickness（可選）：矩形輪廓的寬度

基于輪廓的字符分離完整代碼如下：

import cv2
img=cv2.imread("D:\\desk\\images\\car_license\\test1.png")
 
#去噪
image=cv2.GaussianBlur(img,(3,3),0)
 
#轉(zhuǎn)為灰度圖
gray1 = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2GRAY)
 
#Ostu閾值分割
ret, th1 = cv2.threshold(gray1, 127,255,cv2.THRESH_BINARY+cv2.THRESH_OTSU)
 
'''輪廓檢測(cè)與繪制'''
#檢測(cè)輪廓(外輪廓)
th1=cv2.dilate(th1,None)      #膨脹，保證同一個(gè)字符只有一個(gè)外輪廓
contours,hierarchy=cv2.findContours(th1,cv2.RETR_EXTERNAL,cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)
 
#輪廓可視化
th1_bgr=cv2.cvtColor(th1,cv2.COLOR_GRAY2BGR)     #轉(zhuǎn)為三通道圖
 
# cv2.drawContours(th1_bgr,contours,-1,(0,0,255),2)    #輪廓可視化
 
'''包圍框獲取'''
words=[]         #保存包圍框信息
height,width=th1.shape
for contour in contours:     #對(duì)于每一條輪廓
    rest=cv2.boundingRect(contour)       #得到這條輪廓的外接矩陣
    #只有高寬比在1.5到3.5之間，且高 度比圖片高度大于0.3的矩陣才保留
    if rest[3]/rest[2]>1.5 and rest[3]/rest[2]<3.5 and rest[3]/height>0.3:
        words.append(rest)         #將當(dāng)前矩形加入矩形列表
        cv2.rectangle(th1_bgr,(rest[0],rest[1]),(rest[0]+rest[2],rest[1]+rest[3]),(0,0,255),3)    #繪制矩形
 
 
 
#顯示
# cv2.imshow("img",img)
cv2.imshow("th1",th1)
cv2.imshow("th1_bgr",th1_bgr)
 
cv2.waitKey()

以上就是詳解Python OpenCV圖像分割算法的實(shí)現(xiàn)的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于OpenCV圖像分割算法的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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