opencvに基づくNiblack二値化アルゴリズム

Niblackアルゴリズムは有名な二値化アルゴリズムです.ネット上のNiblackコードの多くはMatlabに基づいています.本人は速度が遅いと思います.だからOpenCVに基づいてアルゴリズムを書き換えました.具体的に参考するブログのリンクは忘れました.ご了承ください.いくつかの関数が足りない場合、最大値最小関数などは本人の他のブログを参考にして提供されます.無駄話は多く言わないで、直接コードを入れます.

/** @brief              

@param src       
*/
static double GetMatAverage(const cv::Mat& src)
{
    CV_Assert(src.type() == CV_8UC1);
    double sum = 0.0;
    for (int y = 0; y < src.rows; ++y)
    {
        for (int x = 0; x < src.cols; ++x)
        {
            int value = src.at(y, x);
            sum += value;
        }
    }

    return sum / (src.rows * src.cols);
}

/** @brief              

@param src       
*/
static double GetMatStdDev(const cv::Mat& src, double meanValue)
{
    CV_Assert(src.type() == CV_8UC1);
    double sum = 0.0;
    for (int y = 0; y < src.rows; ++y)
    {
        for (int x = 0; x < src.cols; ++x)
        {
            int value = src.at(y, x);
            double var = (value - meanValue)*(value - meanValue);
            sum += var;
        }
    }

    double stdDev = std::sqrt(double(sum) / double(src.rows * src.cols));
    return stdDev;
}

void Niblack(const cv::Mat & src, cv::Mat & dst, cv::Size wndSize)
{
    CV_Assert(src.type() == CV_8UC1);
    CV_Assert((wndSize.width % 2 == 1) && (wndSize.height % 2 == 1));
    CV_Assert((wndSize.width <= src.cols) && (wndSize.height <= src.rows));

    cv::Mat flag = cv::Mat::zeros(src.rows, src.cols, CV_64FC1);
    for (int y = wndSize.height / 2; y <= src.rows - wndSize.height / 2 - 1; ++y)
    {
        for (int x = wndSize.width / 2; x <= src.cols - wndSize.width / 2 - 1; ++x)
        {
            int value = src.at(y, x);
            cv::Point center = cv::Point(x, y);
            cv::Point topLeftPoint = cv::Point(x - wndSize.width / 2, y - wndSize.height / 2);
            cv::Rect wnd = cv::Rect(topLeftPoint.x, topLeftPoint.y, wndSize.width, wndSize.height);
            cv::Mat roiMat = src(wnd);
            double avgValue = GetMatAverage(roiMat);
            double dev = GetMatStdDev(roiMat, avgValue);

            //    0.2
            double flagValue = avgValue + 0.2 * dev;
            flag.at<double>(y, x) = flagValue;
        }
    }

    dst = cv::Mat::zeros(src.rows, src.cols, CV_8UC1);
    for (int y = 0; y < src.rows; ++y)
    {
        for (int x = 0; x < src.cols; ++x)
        {
            double flagValue = flag.at<double>(y, x);
            int value = src.at(y, x);
            if (value > flagValue)
            {
                dst.at(y, x) = 255;
            }
            else
            {
                dst.at(y, x) = 0;
            }
        }
    }
}