快速OTSU阈值化使用二分法

于红博

摘要: Otsu阈值算法是图像分割中的基本技术，但其计算效率受到对所有可能阈值值的穷举搜索要求的严重限制。本文提出了一种优化实现方法，利用二分法来利用类间方差函数的单峰特性。我们的方法将计算复杂度从O(L)降低到O(log L)，同时保持分割精度。对48个标准测试图像的实验验证表明，与传统的穷举搜索相比，方差计算减少了91.63%，算法迭代次数减少了97.21%。二分法在66.67%的测试案例中实现了精确的阈值匹配，95.83%的案例中偏差在5个灰度级内。该算法在提供适用于实时应用的确定性性能保证的同时，保持了在理论对数界限内的普遍收敛性。这种优化方法解决了大规模图像处理系统中的关键计算瓶颈，而不会影响原始Otsu方法的理论基础或分割质量。

更新时间: 2025-09-19 17:40:42

领域: cs.CV,cs.AI,cs.NA,math.NA

下载: http://arxiv.org/abs/2509.16179v1