一种基于双阈值的实时图像

一种基于双阈值的实时图像灰度级压缩方法基于图像的阈值分割和灰度变换原理,针对灰度图像处理系统中图像采集采用16bit的图像文件而显示时需将灰度级压缩为256的问题,介绍了一种简单实用的灰度级压缩方法.关键词实时灰度处理灰度级压缩灰度加权阈值传统的灰度级压缩方法有直方图均衡法和规定化法这两种方法的共同缺点是在增强对比度的同时放大了噪声,并且运算复杂,不能满足实时处理的要求。针对原始灰度级为214的灰度图像处理系统(25帧/s)的实时显示问题,文中介绍了一种基于双阈值分割的灰度级压缩方法。克服了传统方法的缺点,并且易于在DSP系统上实现。灰度加权阈值算法①求出图像像素中的最小灰度值Zmin和最大灰度值Zmax设阈值TK为TK=ωZmin+(1-ω)Zmax(1)其中ω(ω≤1)为灰度值的权重系数,取值在之0~1间。②根据阈值TK将图像分割成目标和背景两部分,求出两部分的平均灰度值ZO和ZB。ZO=Z(i,j)≥TKΣZ(i,j)N(i,j)Z(i,j)≥TKΣN(i,j)(2)ZB=Z(i,j)TKΣZ(i,j)N(i,j)Z(i,j)TKΣN(i,j)(3)式中Z(i,j)是图像像素(i,j)点的灰度值,N(i,j)是(i,j)点的权重系数,一般N(i,j)=1。③求出新阈值灰度加权阈值算法③求出新阈值TK+1=ωZ0+(1-ω)ZB④如果(TK+1-TK)G0则结束,令T=TK+1为目标分割阈值;否则TK=TK+1转第二步循环执行一直到满足条件(TK+1-TK)G0,其中G0是自定义的常数门限值。这种算法的结构比较简单,实时性较好,调节权重系数ω,算法可适用于暗目标的分割,也可适用于亮目标的分割。对于亮目标权重系数ω一般取大于0.5的数,而对于暗目标权重系数取ω小于0.5的数。经过多次实验,对于亮目标,ω取0.7较好。双阈值的选取和分段线性灰度变换法灰度级压缩变换为了既满足实时性又使压缩前后图像失真度小,而且注意到216平方根为28,平方根函数又是单调函数。所以对像素灰度值取平方根再取整即可实现压缩变换,这种方法克服了线性压缩变换方法失真度大的缺点,并且与其他非线性方法比较,不需要计算整帧图像像素之间的各种相关性和统计性,实时性好,并且易于在DSP系统汇编语言编程实现。实验结果分析