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OSTU大津法是一種確定圖像二值化閾值的方法，由日本學(xué)者大津提出來(lái)的。

大津法從原理上來(lái)看是一種最大類(lèi)間方差法，因?yàn)槭褂冒凑沾蠼蚍ㄇ蟮玫膱D像分割閾值進(jìn)行圖像分割后，得到的圖像前景和背景的類(lèi)間方差最大。

OSTU在圖像分割領(lǐng)域被廣泛的使用，因?yàn)槠溆?jì)算簡(jiǎn)單，不受圖像亮度和對(duì)比度的影響。它是按圖像的灰度特性，將圖像分成背景和前景兩部分。

來(lái)推導(dǎo)一下OSTU的計(jì)算公式：

OTSU算法的假設(shè)是存在閾值TH將圖像所有像素分為兩類(lèi)C1(小于TH)和C2(大于TH)，則這兩類(lèi)像素各自的均值就為m1、m2，圖像全局均值為mG。同時(shí)像素被分為C1和C2類(lèi)的概率分別為p1、p2。

因此有下面的式子：

其中：

根據(jù)方差的概念，類(lèi)間方差表達(dá)式為

把式(1)帶入式(3)并進(jìn)行化簡(jiǎn)得到下面的式子

其中

其實(shí)化簡(jiǎn)到這里已經(jīng)可以在FPGA里面去實(shí)現(xiàn)OSTU了。

無(wú)所謂就是從0開(kāi)始一個(gè)循環(huán)計(jì)算到255，然后再取使式(4)最大的k就可以了。

因?yàn)?br />

所有式(7)和式(8)就可以變形為

所以最終的類(lèi)間方差計(jì)算公式為

在FPGA實(shí)現(xiàn)的時(shí)候首先進(jìn)行直方圖均衡化求概率p

然后去求OSTU的各項(xiàng)參數(shù)

最后輸出OSTU的閾值