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本文将介绍基于Sauvola算法的图像二值化实现思路,该方法适用于处理光照不均的文档图像。Sauvola算法通过动态阈值调整解决传统二值化的局限性,其核心是计算像素邻域的局部均值与标准差。
算法原理 Sauvola公式在局部阈值计算中引入标准差因素:阈值T = 均值 [1 + k(标准差/R-1)],其中k为调控参数(通常0.2~0.5),R为标准差动态范围常数(通常128)。该设计使算法对文本区域和背景的区分更具适应性。
实现流程 局部统计计算:通过滑动窗口遍历图像,对每个像素计算N×N邻域内的均值与标准差。为优化速度,可采用积分图技术避免重复计算。 动态阈值生成:根据当前窗口统计值应用Sauvola公式,生成逐像素阈值。参数k需根据图像噪声程度调整——噪声较大时增大k值。 二值化执行:将原图像素值与对应位置阈值比较,输出二值图像。
工程优化 边界处理:对图像边缘像素采用镜像填充或窗口裁剪策略 OpenCV集成:通过imwrite保存结果时,注意二值图像应转换为0-255范围的uint8格式
应用场景 特别适用于古籍数字化、低质量扫描件处理等光照不均匀场景,相比固定阈值法能保留更多细节特征。实际应用中可配合形态学后处理消除微小噪声。