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(二)局部適應性門檻值計算

局部適應性又可分為像素式局部適應性及視窗式局部適應性等兩種。

1. 像素式局部適應性門檻值計算

此法是將整張影像切割成數個大小相同的區塊,然後再針對每個區塊 個別處理,而處理方式為計算單一區塊內所有的像素後決定門檻值,再經由計算 出的門檻值針對區塊中心的像素去做二值化之動作,所以一次僅會做一個像素的 二值化,因此稱此法為像素式局部適應性方法,如圖3-4 所示,每個小方格代表 單一像素,黑色的像素為作二值化處理的像素,灰色的像素則是鄰近像素,由於 此種門檻值計算方法需要每一像素都個別計算門檻值,當鄰近像素增加時,此法 所需的計算時間也會隨之增長,所以像素式局部適應性門檻值計算通常無法包含 太多鄰近像素,但鄰近像素所包含的多寡也代表著對影像參考資訊的覆蓋範圍,

當參考資訊的覆蓋範圍太小時,常常無法有效地顯示影像的特性。

圖3-4 像素式局部適應性方法之圖示

2. 視窗式局部適應性門檻值計算

視窗式局部適應性方法首先針對視窗內所有的像素作門檻值估算,但計算出 的門檻值是整個視窗內所有的影像像素做二值化動作的參考,如圖3-5 所示,灰 色部分的像素是視窗所涵蓋的像素,也就是該視窗門檻值作二值化處理的像素範 圍,此種方法的優點是單一個視窗內只需做一次的門檻值計算,就可以對整個視 窗內的所有影像像素作二值化,即一個獨立的視窗使用一個獨立的門檻值,與像 素式局部適應性門檻值計算比較起來,可以大幅的降低運算的時間;而相對於全 域適應性門檻值計算,視窗式局部適應性門檻值計算可以增加影像參考資訊的覆 蓋範圍,可以取得更足夠的影像特性,當灰階影像呈現不均勻的背景時,通常就 會捨棄全域適應性門檻值計算,而採用視窗式局部適應性門檻值計算,局部適應 性門檻值計算,雖然可以取得最多的影像特性,但是由於運算量過大,於實際工 業應用上的速度不快,所以也只好捨棄。

圖3-5 視窗式局部適應性方法之圖示

由於近年來許多工廠為了提升生產效率,減少人為疏失的危險,自動化在台 灣的工業已是主流的趨勢,當然影像處理的過程,自然也要配合工業自動化的走 向,以下的遞迴演算法對於「全域適應性門檻值計算」、「像素式局部適應性門 檻值計算」以及「視窗式局部適應性門檻值計算」均可奏效,但是要做適當的變 形,接著就以「全域適應性門檻值計算」為例:

1. 選取全域之門檻值 T 為起始估測值。

2. 將全域之影像像素分析成直方圖,使用門檻值 T 分割直方圖,使之成為兩群 像素之直方圖,一為所有像素值均大於門檻值T 的像素組成,另一群則是像 素值均小於等於門檻值T 的像素組成。

3. 分別計算出兩群像素之像素平均值。

4. 將兩群像素之像素平均值再取平均而得到一個新的門檻值。

5. 重複步驟 2 到步驟4,直到遞回程序中的門檻值T 收斂到可容忍的範圍為止。

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