京公网安备 11010802034615号
经营许可证编号:京B2-20210330
小编今天给大家分享的文章又是关于OpenCV的。OpenCV是目前最有名的一款计算机视觉软件库了,将OpenCV吃透对于我们计算机视觉以及机器学习甚至是AI人工智能方面都有很大帮助。下面,就跟小编一起来看如何使用OpenCV实现图像增强吧。
以下文章来源: 小白学视觉
作者:努比
本期将介绍如何通过图像处理从低分辨率/模糊/低对比度的图像中提取有用信息。
下面让我们一起来探究这个过程:
首先我们获取了一个LPG气瓶图像,该图像取自在传送带上运行的仓库。我们的目标是找出LPG气瓶的批号,以便更新已检测的LPG气瓶数量。
步骤1:导入必要的库
import cv2 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt
步骤2:加载图像并显示示例图像。
img= cv2.imread('cylinder1.png')
img1=cv2.imread('cylinder.png')
images=np.concatenate(img(img,img1),axis=1)
cv2.imshow("Images",images)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
LPG气瓶图片(a)批次-D26(b)批次C27
该图像的对比度非常差。我们几乎看不到批号。这是在灯光条件不足的仓库中的常见问题。接下来我们将讨论对比度受限的自适应直方图均衡化,并尝试对数据集使用不同的算法进行实验。
步骤3:将图像转换为灰度图像
gray_img=cv2.cvtColor(img,cv2.COLOR_BGR2GRAY) gray_img1=cv2.cvtColor(img1,cv2.COLOR_BGR2GRAY)
步骤4:找到灰度图像的直方图后,寻找强度的分布。
hist=cv2.calcHist(gray_img,[0],None,[256],[0,256])hist1=cv2.calcHist(gray_img1,[0],None,[256],[0,256])plt.subplot(121)plt.title("Image1")plt.xlabel('bins')plt.ylabel("No of pixels")plt.plot(hist)plt.subplot(122)plt.title("Image2")plt.xlabel('bins')plt.ylabel("No of pixels")plt.plot(hist1)plt.show()
步骤5:现在,使用cv2.equalizeHist()函数来均衡给定灰度图像的对比度。cv2.equalizeHist()函数可标准化亮度并增加对比度。
gray_img_eqhist=cv2.equalizeHist(gray_img)gray_img1_eqhist=cv2.equalizeHist(gray_img1)hist=cv2.calcHist(gray_img_eqhist,[0],None,[256],[0,256])hist1=cv2.calcHist(gray_img1_eqhist,[0],None,[256],[0,256])plt.subplot(121)plt.plot(hist)plt.subplot(122)plt.plot(hist1)plt.show()
步骤6:显示灰度直方图均衡图像
eqhist_images=np.concatenate((gray_img_eqhist,gray_img1_eqhist),axis=1)
cv2.imshow("Images",eqhist_images)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
灰度直方图均衡
让我们进一步深入了解CLAHE
步骤7:
对比度有限的自适应直方图均衡
该算法可以用于改善图像的对比度。该算法通过创建图像的多个直方图来工作,并使用所有这些直方图重新分配图像的亮度。CLAHE可以应用于灰度图像和彩色图像。有2个参数需要调整。
1. 限幅设置了对比度限制的阈值。默认值为40
2. tileGridsize设置行和列中标题的数量。在应用CLAHE时,为了执行计算,图像被分为称为图块(8 * 8)的小块。
clahe=cv2.createCLAHE(clipLimit=40)
gray_img_clahe=clahe.apply(gray_img_eqhist)
gray_img1_clahe=clahe.apply(gray_img1_eqhist)
images=np.concatenate((gray_img_clahe,gray_img1_clahe),axis=1)
cv2.imshow("Images",images)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
步骤8:
门槛技术
阈值处理是一种将图像划分为前景和背景的简单但有效的方法。如果像素强度小于某个预定义常数(阈值),则最简单的阈值化方法将源图像中的每个像素替换为黑色像素;如果像素强度大于阈值,则使用白色像素替换源像素。阈值的不同类型是:
cv2.THRESH_BINARY
cv2.THRESH_BINARY_INV
cv2.THRESH_TRUNC
cv2.THRESH_TOZERO
cv2.THRESH_TOZERO_INV
cv2.THRESH_OTSU
cv2.THRESH_TRIANGLE
尝试更改阈值和max_val以获得不同的结果。
th=80
max_val=255
ret, o1 = cv2.threshold(gray_img_clahe, th, max_val, cv2.THRESH_BINARY)
cv2.putText(o1,"Thresh_Binary",(40,100),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,2,(255,255,255),3,cv2.LINE_AA)
ret, o2 = cv2.threshold(gray_img_clahe, th, max_val, cv2.THRESH_BINARY_INV)
cv2.putText(o2,"Thresh_Binary_inv",(40,100),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,2,(255,255,255),3,cv2.LINE_AA)
ret, o3 = cv2.threshold(gray_img_clahe, th, max_val, cv2.THRESH_TOZERO)
cv2.putText(o3,"Thresh_Tozero",(40,100),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,2,(255,255,255),3,cv2.LINE_AA)
ret, o4 = cv2.threshold(gray_img_clahe, th, max_val, cv2.THRESH_TOZERO_INV)
cv2.putText(o4,"Thresh_Tozero_inv",(40,100),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,2,(255,255,255),3,cv2.LINE_AA)
ret, o5 = cv2.threshold(gray_img_clahe, th, max_val, cv2.THRESH_TRUNC)
cv2.putText(o5,"Thresh_trunc",(40,100),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,2,(255,255,255),3,cv2.LINE_AA)
ret ,o6= cv2.threshold(gray_img_clahe, th, max_val, cv2.THRESH_OTSU)
cv2.putText(o6,"Thresh_OSTU",(40,100),cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX,2,(255,255,255),3,cv2.LINE_AA)
final=np.concatenate((o1,o2,o3),axis=1)
final1=np.concatenate((o4,o5,o6),axis=1)
cv2.imwrite("Image1.jpg",final)
cv2.imwrite("Image2.jpg",final1)
Thresh_Binary_inv,Thresh_Binary_inv,Thresh_Tozero
Thresh_Tozero_inv,Thresh_trunc,Thresh_OSTU
步骤9:自适应阈值
在上一节中,我们使用了全局阈值来应用cv2.threshold()。如我们所见,由于图像不同区域的照明条件不同,因此获得的结果不是很好。在这些情况下,您可以尝试自适应阈值化。在OpenCV中,自适应阈值处理由cv2.adapativeThreshold()函数执行
此功能将自适应阈值应用于src阵列(8位单通道图像)。maxValue参数设置dst图像中满足条件的像素的值。adaptiveMethod参数设置要使用的自适应阈值算法。
cv2.ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C:将T(x,y)阈值计算为(x,y)的blockSize x blockSize邻域的平均值减去C参数。
cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C:将T(x,y)阈值计算为(x,y)的blockSize x blockSize邻域的加权总和减去C参数。
blockSize参数设置用于计算像素阈值的邻域的大小,它可以取值3、5、7等。
C参数只是从均值或加权均值中减去的常数(取决于adaptiveMethod参数设置的自适应方法)。通常,此值为正,但可以为零或负。
gray_image = cv2.imread('cylinder1.png',0)
gray_image1 = cv2.imread('cylinder.png',0)
thresh1 = cv2.adaptiveThreshold(gray_image, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C, cv2.THRESH_BINARY, 11, 2)
thresh2 = cv2.adaptiveThreshold(gray_image, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C, cv2.THRESH_BINARY, 31, 3)
thresh3 = cv2.adaptiveThreshold(gray_image, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C, cv2.THRESH_BINARY, 13, 5)
thresh4 = cv2.adaptiveThreshold(gray_image, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C, cv2.THRESH_BINARY, 31, 4)
thresh11 = cv2.adaptiveThreshold(gray_image1, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C, cv2.THRESH_BINARY, 11, 2)
thresh21 = cv2.adaptiveThreshold(gray_image1, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_MEAN_C, cv2.THRESH_BINARY, 31, 5)
thresh31 = cv2.adaptiveThreshold(gray_image1, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C, cv2.THRESH_BINARY, 21,5 )
thresh41 = cv2.adaptiveThreshold(gray_image1, 255, cv2.ADAPTIVE_THRESH_GAUSSIAN_C, cv2.THRESH_BINARY, 31, 5)
final=np.concatenate((thresh1,thresh2,thresh3,thresh4),axis=1)
final1=np.concatenate((thresh11,thresh21,thresh31,thresh41),axis=1)
cv2.imwrite('rect.jpg',final)
cv2.imwrite('rect1.jpg',final1)
自适应阈值
自适应阈值
步骤10:OTSU二值化
Otsu的二值化算法,在处理双峰图像时是一种很好的方法。双峰图像可以通过其包含两个峰的直方图来表征。Otsu的算法通过最大化两类像素之间的方差来自动计算将两个峰分开的最佳阈值。等效地,最佳阈值使组内差异最小化。Otsu的二值化算法是一种统计方法,因为它依赖于从直方图得出的统计信息(例如,均值,方差或熵)
gray_image = cv2.imread('cylinder1.png',0)
gray_image1 = cv2.imread('cylinder.png',0)
ret,thresh1 = cv2.threshold(gray_image,0, 255, cv2.THRESH_BINARY+cv2.THRESH_OTSU)
ret,thresh2 = cv2.threshold(gray_image1,0, 255, cv2.THRESH_BINARY+cv2.THRESH_OTSU)
cv2.imwrite('rect.jpeg',np.concatenate((thresh1,thresh2),axis=1))
OTSU二值化
现在,我们已经从低对比度的图像中清楚地识别出批号。
数据分析咨询请扫描二维码
若不方便扫码,搜微信号:CDAshujufenxi
核心资源推荐 CDA教材(2025):https://edu.cda.cn/goods/show/3151CDA模拟题(2025):https://edu.cda.cn/goods/show/2845CD ...
2026-10-26核心资源推荐 CDA教材(2025):https://edu.cda.cn/goods/show/3151CDA模拟题(2025):https://edu.cda.cn/goods/show/2845CD ...
2026-10-26运营岗的技能提升,最容易走偏的一步是先去学工具。Excel、SQL、Python 都值得学,但如果不知道自己要回答什么业务问题、指标口 ...
2026-10-26营销人提升业务能力,最常见的误区是“缺什么补什么”:文案不行学写作,投放不行学出价,活动效果差就再学一套裂变玩法。零散技 ...
2026-10-26营销经理的能力提升,最容易走成两条弯路:一条是零散学工具,Excel、SQL、Python挨个报课,学完却不知道用在哪;另一条是把“提 ...
2026-10-26营销经理的沟通难点,很少是“不会说话”。更多时候是三类具体卡点:向管理层汇报,讲了十分钟还没说到结论;向产品、财务、销售 ...
2026-10-26营销岗位的能力提升,最容易走偏的一条路是先学工具。Excel、SQL、Python排着队学,学完却发现日常工作中还是说不清一场活动到底 ...
2026-10-26营销岗日常要回答的问题其实很集中:这次投放带来多少有效线索,活动哪一步掉得最多,新客和老客谁在复购,渠道花出去的钱能不能 ...
2026-10-26营销策划问“最应该掌握什么数据分析技能”,答案不是先学某个工具,而是先掌握把活动目标拆成指标与口径、再用数据评估活动效果 ...
2026-10-26信贷专员的培训课不少,难的是选课顺序。常见误区是看到“数据分析”“风险建模”就报名,学完却发现与手头工作接不上;也有人反 ...
2026-10-26信贷专员的核心工作,是把一笔贷款从客户申请一路管到结清:贷前判断客户还得起吗,贷中盯住条件有没有落实、风险有没有变化,贷 ...
2026-10-26新媒体运营提升业务技能,不建议从“多学几个工具”开始。更有效的做法是先搭一个能力框架,再用岗位任务反推短板。可以按内容策 ...
2026-10-26营销岗位的沟通问题,很少是“嘴笨”。更多时候是三类信息没对齐:对面是谁、这次沟通要对方做什么、凭什么相信你。同一套话术, ...
2026-10-26一、SmartArt 是什么,为什么用它画流程图 在 Excel 里画流程图,很多人第一反应是插入"形状"——矩形、箭头、连线一个个手动画 ...
2026-10-26税务专员新人想快速上手,最有效的路径不是先背政策条文,而是先把日常任务跑通:发票台账能登记清楚、申报表能和账面数据对上、 ...
2026-10-26一、什么是聚类分析,什么时候用它 聚类分析是一种无监督学习方法,它把一批对象按照"相似性"自动分成若干组,让同一组内的对象 ...
2026-10-26税务专员日常要面对申报表、发票明细、税负台账和各类核对底稿,常用的数据分析模型其实集中在六类:对比分析、趋势分析、结构分 ...
2026-10-26数字营销专员提升知识,最有效的途径不是零散刷课、追热点工具,而是围绕岗位任务搭一张“渠道—内容—用户—数据”的知识骨架, ...
2026-10-26数字营销不是一个只靠创意和网感的岗位。招聘方在JD里写“熟悉投放”“会看数据”“能做用户增长”,背后其实是一套可以拆开的知 ...
2026-10-26先给结论:做业务分析、数据运营这类岗位,不需要先啃高数和线性代数,但描述统计、图表阅读和指标口径必须掌握;只有走建模、挖 ...
2026-10-26