固定閾值(threshold)

所謂的二值化是將影像進行區分，分成我們感興趣的部分(前景)，以及不感興趣的部分(背景)，通常將某個強度當作分割的標準，這個強度稱作閾值(threshold)，通常以強度超過閾值的像素當作前景，反之則為背景。

閾值的算法主要分兩類：

• 固定閾值：程式或使用者直接給定一個灰階值當閾值，再用這個閾值進行二值化。
• 自適應閾值：輸入影像，程式依這影像計算出較合適的閾值，再用這個閾值進行二值化。

這邊介紹如何用OpenCV的threshold()，輸入固定閾值來進行二值化。

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OpenCV固定閾值二值化

double threshold(InputArray src, OutputArray dst, double thresh, double maxval, int type)

• src：輸入圖，只能輸入單通道，8位元或32位元浮點數影像。
• dst：輸出圖，尺寸大小、深度會和輸入圖相同。
• thresh：閾值。
• maxval：二值化結果的最大值。
• type：二值化操作型態，共有THRESH_BINARY、THRESH_BINARY_INV、THRESH_TRUNC、THRESH_TOZERO、THRESH_TOZERO_INV五種。

以下為進行二值化前的原始圖，假設黑線為影像的各個像素強度，藍線為閾值：

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這邊分別介紹以這五種操作型態進行二值化後，影像像素值的變化。

THRESH_BINARY：超過閾值的像素設為最大值(maxval)，小於閾值的設為0。

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THRESH_BINARY_INV：超過閾值的像素設為0，小於閾值的設為最大值(maxval)。

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THRESH_TRUNC：超過閾值的像素設為閾值，小於閾值的不变。

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THRESH_TOZERO：超過閾值的像素值不變，小於閾值的設為0。

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THRESH_TOZERO_INV：超過閾值的像素值設為0，小於閾值的不變。

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以下示範threshold()的用法，將灰階值小於150的設為0，大於150的設為255：

#include <cstdio>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;

int main(){
    Mat src = imread("lena.jpg",CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);
    Mat dst;
    threshold(src, dst, 150, 255, THRESH_BINARY);
    imshow("origin", src);
    imshow("threshold", dst);
    waitKey(0);

    return 0;
}

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