Seuillage pour binarisation d'image

**zolotaya** · 02/05/2007, 15h14

Bonjour,
Je cherche un algorithme simple me permettant de trouvé le seuil optimal pour une binarisation d'image.
J'étais partis sur cet algo la : http://www.tsi.enst.fr/tsi/enseignem...a/isodata.html
mais je n'ai pas trop les résultats espérés. (une erreur de codage n'est pas impossible mais j'ai déjà vérifié plusieurs foies et je n'en ai pas vu...)
Serait'il possible d'avoir votre avis sur ce dernier et eventuellement m'orienté vers un algo meilleur.

**riadh_ado** · 02/05/2007, 15h26

Envoyé par zolotaya

Je cherche un algorithme simple me permettant de trouvé le seuil optimal pour une binarisation d'image.

Ce que tu dois comprendre est qu'il n'y a pas un seuil optimal ! Car tout dépend de l'image a binarisé. Mais je peut te renseigné sur les différentes méthode de seuillage
1.Seuillage globale
2.Seuillage locale
3.Seuillage dynamique
4.Seuillage par minimisation de variance
5.Seuillage entropique
6.Seuillage par classification bayesienne
7.Seuillage par méthodes locales adaptatives
8.Seuillage par ligne de partage des eaux
9.............
Donc plusieurs méthodes existent mais aucune ne peut pas donné un seuillage optimale (ce qui vous souhaitez !)
[FONT=Times New Roman]

A+[/FONT]

**zolotaya** · 02/05/2007, 15h37

La ce serait pour un seuillage global.
Jusque la, je prennais l'image et je la passée en niveaux de gris afin d'obtenir l'histogramme de cette derniere et faire mon seuillage à partir de celui ci.
J'ai trouvé plusieurs algos mais j'en cherche un rapide, simple à mettre en oeuvre et efficace si possible.

**riadh_ado** · 02/05/2007, 15h56

Dificile a te repondre, mais si l'histogramme est bimodale tu peut appliqué l'algorithme qui tu as fait dans (http://www.tsi.enst.fr/tsi/enseignem...a/isodata.html)aprés un lissage par un filtre gaussienne.

**poukill** · 02/05/2007, 18h22

Envoyé par riadh_ado

Dificile a te repondre, mais si l'histogramme est bimodale tu peut appliqué l'algorithme qui tu as fait dans (http://www.tsi.enst.fr/tsi/enseignem...a/isodata.html)aprés un lissage par un filtre gaussienne.

+1
C'est exact.
bi - modal est toujours plus facile.

**mm2405** · 03/05/2007, 10h29

Bonjour,
j'ai retrouvé ça, ça doit correspondre à ce que tu cherches je crois. Par contre, je n'ai pas eu le temps de re tester le code mais ça fonctionnait à l'époque.

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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void calculimage(Image &ima1,double &moy,int &eff)
{
             int h[256];
	int i,somme;
	histo(ima1,h);
	eff=0;
	somme=0;
	for (i=0;i<256;i++)
	{
		eff=eff+h[i];
		somme=somme+(h[i]*i);
	}
	moy=somme/eff;
}
 
void calculclass(Image &ima1,int seuilS,double &moyclasse0,double &effclasse0,double &proba0,double &moyclasse1,double &effclasse1,double &proba1)
{
	int h[256];
	int i,somme0,somme1,imax;
	double eff;
	histo(ima1,h);
	somme0=0;
	somme1=0;
	eff=0.0;
	effclasse0=0;
	effclasse1=0;
	for (i=0;i<256;i++)
	{
		eff=eff+h[i];
	}
	imax=seuilS+1;
	for (i=0;i<imax;i++)
	{
		effclasse0=effclasse0+h[i];
		somme0=somme0+(h[i]*i);
	}
	if ((effclasse0==0)&&(somme0==0))
	{
		moyclasse0=0;
		proba0=0;
	}
	else
	{
		moyclasse0=somme0/effclasse0;
		proba0=effclasse0/eff;
	}
 
 
	for (i=imax;i<256;i++)
	{
		effclasse1=effclasse1+h[i];
		somme1=somme1+(h[i]*i);
	}
	if ((effclasse1==0)&&(somme1==0))
	{
		moyclasse1=0;
		proba1=0;
	}
	else
	{
		moyclasse1=somme1/effclasse1;
		proba1=effclasse1/eff;
	}
}
 
void seuilvar(Image &ima1,Image &ima2,int &s)
{
	int seuilS,eff,i,j,imax,jmax;
	double var,varaux,moy,moyclasse0,moyclasse1,proba0,proba1,effclasse0,effclasse1;
	varaux=0;
 
	for (seuilS=0;seuilS<15;seuilS++)
	{
		calculimage(ima1,moy,eff);
		calculclass(ima1,seuilS,moyclasse0,effclasse0,proba0,moyclasse1,effclasse1,proba1);
		var=(proba0*(moyclasse0-moy)*(moyclasse0-moy))+(proba1*(moyclasse1-moy)*(moyclasse1-moy));
		if (var>=varaux)
		{
			varaux=var;
			s=seuilS;
		}
	}
	imax=3*(int)ima1.largeur;
	jmax=(int)ima1.hauteur;
	for (i=0;i<imax;i+=3)
	{
		for (j=0;j<jmax;j++)
		{
			if ((ima1.ptrLigne[j][i]<=s)&&(ima1.ptrLigne[j][i+1]<=s)&&(ima1.ptrLigne[j][i+2]<=s))
			{
				memset(&ima2.ptrLigne[j][i],0,3);
			}
			else
			{
				memset(&ima2.ptrLigne[j][i],255,3);
			}
		}	
	}
 
}
 
void histo(Image &ima1,int h[256])
{
	int i,imax;
	for (i=0;i<256;i++)	
	{
		h[i]=0;
	}
	imax=(int)ima1.largeur*(int)ima1.hauteur;
	for (i=0;i<imax;i++)
	{
		h[ima1.pixel[i]]=h[ima1.pixel[i]]+1;
	}
}

Pour moi, Image est une structure :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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typedef struct {
	unsigned long    hauteur;
	unsigned long    largeur;
	unsigned char    type; // BINARY, GRAY ou RGB 
	unsigned char*   pixel;
	unsigned char**  ptrLigne;
//	int nbpix;
} Image;

Ce code est un peu vieux, c'était mes débuts en traitement d'image. Il y a surement moyen de l'optimiser.....

**zolotaya** · 03/05/2007, 11h28

Envoyé par poukill

+1
C'est exact.
bi - modal est toujours plus facile.

La le problème pour mon histo Bi-modale est que j'ai beaucoup de bruit ce qui signifie que mon intervalle des valeurs non nul est super grand (souvent entre 0 et 255 ) alors que mes 2 classes sont super rapprochées (j'ai une images ou mes 2 piques sont à 8 et 44 )
Lorsque j'applique l'algos trouvé, il vas me diviser mon histo en 2 parties avec un seuil initiale à 128 et faire les moyennes à partir de ce seuil pour finir pas m'en trouvé un beaucoup trop haut à 141...
à votre avis une erreur de codage est possible ou le problème est due aux valeurs initiales? (ou les 2?)

**parp1** · 03/05/2007, 17h02

Et bien peut etre qu'un Prétraitement comme une érosion... Peux tu faire un pré traitement avant ton seuillage par hsitogramme.

**pseudocode** · 03/05/2007, 17h11

Sinon tu peut faire un k-mean a 2 regions. Apres tout, l'iso-data et le k-mean se ressemblent beaucoup...

**zolotaya** · 03/05/2007, 17h22

J'avais déja essayer de faire une fermeture comme pré traitement mais cela ne m'a rien donner de bon (du moin pour ce que je voulais).
La j'ai essayé une convolution afin de lisser un peu mon image mais je pense qu'il vas falloir que je revoie mon filtre car les résultats sont plutot bizar...
(je vais peu etre devoir reecrire une formule de convolution car je pense que celle que j'utilise y est pour beaucoup ...)

**ol9245** · 04/05/2007, 08h07

Envoyé par zolotaya

La le problème pour mon histo Bi-modale est que j'ai beaucoup de bruit ce qui signifie que mon intervalle des valeurs non nul est super grand (souvent entre 0 et 255 ) alors que mes 2 classes sont super rapprochées (j'ai une images ou mes 2 piques sont à 8 et 44 )
Lorsque j'applique l'algos trouvé, il vas me diviser mon histo en 2 parties avec un seuil initiale à 128 et faire les moyennes à partir de ce seuil pour finir pas m'en trouvé un beaucoup trop haut à 141...
à votre avis une erreur de codage est possible ou le problème est due aux valeurs initiales? (ou les 2?)

Est-ce que tu as Photoshop ? sinon ImageJ qui est opensource. Pour du traitement d'image, j'aime bien jouer avec l'image d'abord dans un environnement confortable qui me permet d'essayer beaucoup de solutionss. quand j'ai une stratégie qui marche, je peux la coder en dur. (et même avant ça, je fais une maquette (dans mon cas ave PhotoShop) sous forme de script que je teste intensivement sur d'autres images.

Tout ça pour dire que seuillage, floutage, débruitage, et extraction d'histogramme sont des méthodes faciles à tester avec tohop ou imagej.

OL

**poukill** · 04/05/2007, 09h55

ou matlab... c'est très bien aussi !

**zolotaya** · 04/05/2007, 15h27

Je code directement en JAVA vu que c'est pour une appli JAVA.
Sinon mon problème de bruit n'est pas résolu, car meme aprés filtrage mes points blanc sur fond noir virent au gris, alors que la région que je veux "rendre blanche" et qui est déja pas mal foncée d'origine, l'est encore plus...

Quelqu'un connait'il un algo de détéction des modes dans un histogramme?

**parp1** · 04/05/2007, 15h50

Peut tu nous joindre une image.

Peut etre qu'une simple convolution par le noyaux

Code :

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Peut deja bien aider?

**zolotaya** · 04/05/2007, 16h14

voila l'image :

j'ai deja essayer un masque ( 1 1 1 / 1 2 1 / 1 1 1 ) et un masque ( 1 1 1 / 1 1 1 / 1 1 1 ).
Il y a deux "problèmes".
Le premier est qu'il ne faut pas (ou le moin possible) que je touche aux fronts des barres.
Le deuxieme est qu'une détéction des région n'est pas possible. Sur certaines images le haut des codes à barres touches des grosses régions noir. Il me detecte donc que quelques barres.
J'ai commancer à réfléchir sur une éventuelle détéction des contours, mais ca s'annonce chian aprés pour récupérer la tailles des barres aprés...

**parp1** · 04/05/2007, 16h26

Je te met ce que j'arrive a sortir.

Tout d'abords j'ai appliquer un Rolling Ball de 50 de large pour soustraire le fond. (A optimiser)
--> premiere Image

Ensuite un seuil double (j'ai oublier les valeurs ... mais elle n'étaient optimisées)

--> image.

Ensuite j'imagine qu'il va falloir faire de la reconnaissance de caracteres... Bon courage.

[Edit]J'ai essayer un truc tout Bete.... l'étalement d'histogramme+ une amélioration de contraste de +0.5%(Process --> EnhanceContrast sous ImageJ (Option par defaut juste avec Equalize Histogramme de validé), et juste avec un seuillage j'obtient la troisieme image.
Un coup de morpho et le probleme est réglé.

[/edit]

**zolotaya** · 04/05/2007, 16h39

tu peux essayer la meme chose avec cette image la ?

http://img504.imageshack.us/img504/1...arcode3vc9.jpg
(Mon pb est que lorsque ca marche avec l'une, ca marche pas avec l'autre...)

Sinon c'est quoi un Rolling Ball? tu as fait comment ton étirement d'histogramme car sur l'image il y a des valeurs allant de 0 à 255... ?

**parp1** · 04/05/2007, 16h47

Un rolling bAll est un algorythme de soustraction de fond.

Envoyé par zolotaya

tu as fait comment ton étirement d'histogramme car sur l'image il y a des valeurs allant de 0 à 255... ?

En théorie Oui. Mais par exemple sur ton image les valeur les plus basse ne sont pas a zero... le truc consiste a remanier l'histogramme en disant...

La plus petite valeur Acquise = 0
La plus Grande valeur acquise = 255. C'est un bete calcul de pente...
Tu devrais trouver plein d'aglo deja tout fait.

tu peux trouver des sources en C, Cherche un sujet dans ce forum intitulé : Fermeture des contours.

Le resultat ici est moin bon mais tout a fait exploitable.

Il suffis que tu fasse une ouverture avec une element structurant de ce type et de grande taille si possible. J'ai d'abord passe l'image en Grey Level 8 Bits.

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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Mais je ne sais pas ce que tu obtenais avant ... donc je ne sais pas si c'est mieu ou non. Est ce que seul la largeur des barre t'interesse... je pense qu oui car c'est la dedans qu'est stocke l'info il me semble....

**zolotaya** · 04/05/2007, 17h04

Pour la deuxieme image j'obtenais quelque chose de similaire mais en noir et blanc...

Et oui seul la largeur des barres m'intersse mais ca normalement c'est bon^^

Sinon le truc c'est que normalement je recois l'image scannée (l'une ou l'autre voir des pires ) et je dois ressortir la valeurs du code à barres. Tout le reste doit se faire tout seul --> d'ou mon dépard sur le seuillage adaptatif...
Autrement que ce soit une image ou l'autre, le traitement à effectuer doit toujours etre le même ou tout du moin automatisable --> mon pb actuellement!
Sinon j'ai regarder pour le rolling ball, les paramétres doivent pouvoir etre défini en changent d'espace colorimétrique et en recherchant le taux de luminositée et tt mais bon ... Grosse prise de tête en perspective...
Sauf si quelqu'un à une idée ...

**parp1** · 04/05/2007, 17h13

Mais a tu une idée de la source dont provienne tes Images... Est ce des codes barre tjr identique?

Ou bien des code barres pris au hasard d'un peu partout?

Je sais que l'idéal serait que ton programme fonctionne avec n'importe quelle image.

Un truc encore plus simple. Apres une Amelioration de contraste essaie de faire un soustraction du genre:
Faire le Dilaté d'une image moins celle ci.

Dilate(Image)-Image

Tu devrais obtenir le contour de ton image. Reste plus cas faire un remplissage de trous.

Je suis septique sur cette piste. Mais essaie.

Bon je suis en Week End j'espere que lundi tu auras du nouveau.

Juste une derniere chose. L'étalage de l'histogramme et l'amélioration est robuste puisqu'il depend que de l'image. Donc ca vu les resultats je pense qu'il faut l'exploiter. Je ne sais pas si tu connais le seuil Entropique.?

Moi c'est un seuil que j'utilise parfois pour du seuillage auto, mais je crains que ca ne soit pas exploitable pour de la recherche de caractere. mais faut Tester c'est facile a implémenter. Sinon tu a un plugin pour ImageJ.

Bon courage.

Seuillage pour binarisation d'image

Traitement d'images

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