CV小白成长记之一：去除图片背景印记及噪点

问题描述（一）：

运用图像处理的方法去除上图中背景黑色字印记。
问题的分析与解决（一）：

拿到这个问题，作为一个图像处理的小白，第一反应是能不能像使用PS一样，把这张RGB的图片转化为ARGB的图片。接着，把其中背景的Alpha通道设置为0，即将背景设置为全透明，这样便提取出了前景。然后，新建一个白色的画布将前景放上去，就处理得到了一张背景纯白的图片。

转念一想，如何将前景和背景区分出来才是关键，要不然就是对全图调整透明度，无法达到预期效果。

我们知道，在图像处理中，大多都使用灰度图。在RGB模型中，假设R=G=B时，则彩色表示一种灰度颜色，当中R=G=B的值叫灰度值，因此，灰度图像每一个像素仅仅需一个字节存放灰度值（又称强度值、亮度值），灰度范围为0-255。灰度是指只含亮度信息，不含色彩信息的图像。黑白照片就是灰度图，特点是亮度由暗到明，变化是连续的。要表示灰度图，就需要把亮度值进行量化。之所以都使用灰度图，是因为灰度图有以下好处：
1. RGB的值都一样。
2. 图像数据即调色板索引值，就是实际的RGB值，也就是亮度值。
3. 因为是256色调色板，所以图像数据中一个字节代表一个像素，很整齐。
于是咱们首先把原图转化为灰度图，使用以下代码将原图读入MATLAB程序并进行灰度化：

I=imread('example.jpg');
G=rgb2gray(I);  %灰度化

同时，我们可以看一下灰度图的直方图，使用以下代码输出灰度图及其直方图：

figure,imshow(G) %窗口显示灰度图，如果前不加figure，那么后续只要出现imshow，那么将会覆盖掉这个显示灰度图的窗口
figure,imhist(G) %窗口显示直方图

灰度图：

直方图：

从直方图中我们可以看出灰度值50至100之间有一个极小的峰值；而灰度值150至200之间有一个极大的峰值，一共有两个峰值。这两个分布分别代表前景和背景，我们的目标是找到一个阈值将前景和背景分开，这其实就是二值化的概念。

于是我突然想到可以使用最大类间方差法(Otsu)实现图像二值化。该方法是图像二值化处理常见方法之一，在Matlab与OpenCV中均有实现。Otsu Threshing方法是一种基于寻找合适阈值实现二值化的方法，其最重
要的部分是寻找图像二值化阈值，然后根据阈值将图像分为前景（白色，255）或者背景（黑色，0）。在Matlab中可以使用如下代码利用Otsu法寻找合适阈值进行图像二值化：

threshold = graythresh(G); %使用最大类间方差法找到图片的一个合适的阈值(threshold)
bw=im2bw(G, threshold);  %将灰度图像转换为二值图像，二值化默认阈值是0.5，这里使用Otsu法求出的threshold

这时得到二值化后的图像如下：

此时，我们已经基本实现问题描述（一）中的要求，已经去除了背景黑色字印记。本来可以收工了，但是强迫症患者表示二值图中还有黑色的噪点，于是还得继续处理啊。

问题描述（二）：

去除二值图上的噪点（红色椭圆圈出）。
问题的分析与解决（二）：

首先，我们的目标是去除二值图上的噪点，这些本来相对不明显的噪点因为二值化而显现为黑色。为了解决这个问题，我第一时间想到是膨胀、腐蚀这种形态学的方法。

原图像进行膨胀和腐蚀运算后的效果为：膨胀运算可使图像扩展，使其颗粒变大，线条变粗，孔和缝隙减小或消失；腐蚀运算可使图像收缩，使其颗粒变小，线条变细，孔和缝隙增大。膨胀和腐蚀运算产生的效果为：根据膨胀运算的特性，膨胀运算可用于图像暗细节的消除和亮区域边缘的增强；根据腐蚀运算的特性，腐蚀运算可以用于图像亮细节的消除和减弱亮区域边缘。

开运算（先腐蚀再膨胀）和闭运算（先膨胀再腐蚀）产生的效果：（1）灰度开运算可消除比结构元素尺寸小的亮细节，（2）闭运算可消除比结构元素小的暗细节。通常，用开运算来抑制正脉冲噪声，消除图像毛刺及孤立斑点，除去“l”噪声（要比结构元素小）；闭运算则用来抑制负脉冲噪声，填充图像漏洞和裂缝，补充“0”噪声（要比结构元素小）。

由于上述对膨胀、腐蚀、开运算和闭运算能够产生的效果的描述都是针对灰度值为255的高亮区域的，即对高亮部分的膨胀就是对黑色部分的腐蚀，对高亮部分的闭运算就是对黑色部分的开运算。于是，我认为对原二值图像的膨胀或闭运算可能能消除掉这些黑色的噪点，于是使用代码实验如下：

se=strel('square',2); %方型结构元素
extend = imdilate(bw, se); %对二值图像做膨胀处理
fc=imclose(bw,se); %直接闭运算

对高亮部分进行膨胀（相当于腐蚀黑色部分）：

对二值图像做闭运算：

可以看出，不管是膨胀还是闭运算，黑色噪点得到了一定地消除，不过并不完全，有较大的噪点依旧保留下来，同时对需要保留下来的轮廓产生了一定程度的影响，不能达到理想效果。

正在我冥思苦想之时，我同学点拨了我。不管是膨胀还是腐蚀用来去噪，都只能处理相对较小的噪点。由于二值图像中某些噪点不只有一个像素，所以不能完全去除干净。可以使用连通域的方法，把黑色噪点当作一个连通域，通过找到一个阈值，去除低于阈值大小的连通域来去除噪点。于是通过查阅文献，发现可以使用Matlab中的bwareaopen函数来去除连通域。

因为连通域操作，操作的连通域是白色部分，所以如果需要处理的图中需要做连通域的部分是黑色的，就需要做一个灰色反转。如果是灰度图像： img = 255 - img; 如果是二值图像： img = 1 - img。于是我们通过以下代码把黑色噪点当作小的连通域进行去除。经过试验，我们选取set_noise阈值为24时效果对该二值图效果最好。

bw = 1-bw; %灰度反转
img = bwareaopen(bw,24); %对bw图像做连通域操作，去除那些像素数据小于24(set_noise)数目的连通域块
img = 1-img; %灰度再反转回来
figure,imshow(img)

通过去除小的连通域（黑色噪点）得到处理后的最终图片：

代码如下：

clear
close all
I=imread('example.jpg');
figure,imshow(I)
G=rgb2gray(I);  %灰度化
figure,imshow(G) %窗口显示灰度图，如果前不加figure，那么后续只要出现imshow，那么将会覆盖掉这个显示灰度图的窗口
figure,imhist(G) %窗口显示直方图
threshold = graythresh(G); %使用最大类间方差法找到图片的一个合适的阈值(threshold)
bw=im2bw(G, threshold);  %将灰度图像转换为二值图像，二值化默认阈值是0.5，这里使用Otsu求出的threshold
figure,imshow(bw)
bw = 1-bw; %灰度反转
img = bwareaopen(bw,24); %对bw图像做连通域操作，去除那些像素数据小于24(set_noise)数目的连通域块
img = 1-img; %灰度再反转回来
figure,imshow(img)

CV小白成长记之一：去除图片背景印记及噪点相关推荐

如何在线去除图片背景？小白也能轻松操作
如何在线去除图片背景?可以使用压缩图的图片去底色功能,一键在线去除图片背景,小白也能轻松搞定.下面是具体操作步骤: 1.打开压缩图网站,点击导航栏图片去底色功能. 2.点击选择图片按钮上传图片,左侧可 ...
如何去除图片背景颜色？怎样将背景色变透明？
小伙伴在处理图片的时候,一定会遇到去除图片背景色的情况,即使处理一张图片也是件很痛苦的事情.经常处理图片的小伙伴可以使用ps,对于不会PS的小伙伴如果有一款简单好用的去除图片背景颜色工具,就可以节省很 ...
gif一键抠图在线_remove.bg 自动抠图、一键去除图片背景的免费在线工具
傻瓜式操作,一键实现 PS 抠图一样的效果,有了它谁还用 PS 抠图? remove.bg 一键抠图 remove.bg 是一款强大的自动去除图片背景的在线工具,只需要上传图片,自动帮你去掉背景留下主 ...
小白成长记第2期：简单易操的YouTube美金项目，get！
这里是小白成长记,立志于帮助新人小白们成长,我是小白之前小白一直在说国内的互联网创业项目,其实,不仅仅是国内,国外也会有一些好的项目,只要会简单的操作,就算是真小白也可以轻松操作.那么我们今天就来详 ...
python去除图片复杂背景_如何去除图片背景？这款一键抠图软件帮你
对有些小伙伴来说,使用PhothoShop去除图片背景,抠出想要的元素,操作过程繁琐又复杂.今天给大家分享一款好用的抠图软件,简单几步,即可去除图片背景. 傲软抠图是一款专业的智能抠图软件,只需你上传 ...
remove.bg - 自动抠图、一键去除图片背景的免费在线工具
傻瓜式操作,一键实现 PS 抠图一样的效果,有了它谁还用 PS 抠图? remove.bg 一键抠图 remove.bg 是一款强大的自动去除图片背景的在线工具,只需要上传图片,自动帮你去掉背景留下主 ...
CorelDRAW快速去除图片背景颜色
当我们需要从网上借助一些素材图片在CorelDRAW中运用时,往往需要去掉图片的背景颜色.本文小编分享CDR中如何快速去除图片背景颜色的方法,通过此方法可以做简单的照片抠图.合成. 1. 打开Core ...
小白成长记（一、ERP之增删改查）
小白成长记(一.ERP之增删改查) 第一个项目-ERP之增删改查基本操作 hello,大家好.我是闲齁齁,一名刚工作六个月的.NET程序员,这篇文章主要用于记录我的第一个项目-ERP.我们的ERP主要 ...
python 开课了_解答你学习Python的困惑，《Python小白成长记》开课啦
原标题:解答你学习Python的困惑,<Python小白成长记>开课啦继<Python轻松学>和<Python-turtle图形编程入门>两门Python课程后, ...

CV小白成长记之一：去除图片背景印记及噪点

CV小白成长记之一：去除图片背景印记及噪点相关推荐

最新文章

热门文章