简单阈值算法
常用阈值计算方法
常用阈值计算方法
阈值计算是图像处理中的一项重要任务，它可以将图像中的像素分为两类：背景和前景。
常用的阈值计算方法有以下几种：
1. Otsu算法
Otsu算法是一种自适应阈值计算方法，它可以根据图像的灰度分布自动计算出最佳阈值。
该算法的基本思想是：将图像分为两类，使得类内方差最小，类间方差最大。
具体实现过程是：首先计算出图像的灰度直方图，然后遍历所有可能的阈值，计算出每个阈值对应的类内方差和类间方差，最后选择使类间方差最大的阈值作为最佳阈值。
2. 均值法
均值法是一种简单的阈值计算方法，它将图像中所有像素的灰度值求平均，然后将平均值作为阈值。
该方法的缺点是对噪声比较敏感，容易产生误判。
3. 中值法
中值法是一种基于排序的阈值计算方法，它将图像中所有像素的灰度值排序，然后选择中间值作为阈值。
该方法的优点是对噪声不敏感，但是计算量较大。
4. 迭代法
迭代法是一种基于直方图的阈值计算方法，它通过不断迭代计算出最佳阈值。
具体实现过程是：首先选择一个初始阈值，然后将图像分为两类，计算出每个类的平均灰度值，然后将两个平均值的平均值作为新的阈值，重复以上步骤直到阈值不再变化为止。
阈值计算是图像处理中的一项重要任务，不同的阈值计算方法适用于不同的图像处理场景，需要根据具体情况选择合适的方法。
阈值法提取水体
阈值法提取水体阈值法是一种常用的图像处理方法，用于提取特定的目标区域或特征。
在提取水体方面，阈值法可以帮助我们将图像中的水体区域与其他区域进行区分。
我们需要了解阈值法的原理。
阈值法基于图像亮度的分布特点，通过将图像中的像素灰度值与设定的阈值进行比较，将大于或小于阈值的像素标记为水体或非水体。
阈值的选择是非常关键的，过高或过低的阈值都可能导致提取结果不准确。
因此，我们需要根据实际情况选择适当的阈值。
在实际操作中，我们可以通过以下步骤来提取水体：1. 图像预处理：对原始图像进行预处理，包括去噪、增强等。
这一步可以提高后续阈值法的准确性和稳定性。
2. 灰度化处理：将预处理后的图像转化为灰度图像。
这一步可以简化后续的阈值处理过程。
3. 阈值选择：根据图像的特点和需求，选择合适的阈值。
可以通过试错法、经验法或基于图像统计学的方法来选择阈值。
4. 二值化处理：将灰度图像根据选择的阈值进行二值化处理，将大于阈值的像素设为水体，小于阈值的像素设为非水体。
5. 后处理：对二值化图像进行进一步的处理，如填充孔洞、去除噪点等。
这一步可以提高提取结果的准确性和完整性。
阈值法提取水体的优点是简单、快速，并且不需要复杂的算法和大量的计算资源。
但是，也存在一些局限性。
首先，阈值法对图像中的光照、阴影等因素较为敏感，可能导致提取结果的误差。
其次，阈值法对于图像中水体与其他区域的界限不明显或重叠的情况，提取效果可能较差。
除了阈值法，还有其他方法可以用于水体提取，如基于纹理特征的方法、基于形态学的方法等。
这些方法可以在一定程度上克服阈值法的局限性，提高水体提取的准确性和稳定性。
阈值法是一种简单有效的水体提取方法。
通过合理选择阈值并进行适当的后处理，可以得到较为准确的水体提取结果。
然而，在实际应用中，我们需要根据具体情况选择合适的方法，并结合其他技术手段进行综合分析，以提高水体提取的准确性和可靠性。
otsu阈值法
otsu阈值法Otsu阈值法是一种基于图像直方图的自适应阈值分割算法，能够将图像分成两类，一类为目标，一类为背景。
Otsu阈值法适用于二值化、图像分割等领域，其较其他阈值法具有更高的分类精度和更好的适应性。
一、Otsu阈值法原理Otsu阈值法基本原理是寻找一条阈值，使得选定阈值后，目标和背景之间的类间方差最大，而目标内部的类内方差最小。
具体实现步骤如下：1.计算图像直方图以及归一化直方图，得到每个灰度级的像素数分布占比。
2.设图像总像素数为N，计算每个灰度级的平均值以及总平均灰度值。
3.遍历每个灰度级，计算在此处取阈值后的类内方差和类间方差。
4.找到使类间方差最大的灰度值作为最终阈值，实现图像分割。
二、Otsu阈值法优点1. Otsu阈值法是一个自适应的阈值选择方法，无需人工干预，能够自动适应图像的复杂度及灰度分布的变化。
2. Otsu阈值法分割效果较好，比一般的基于灰度的阈值选择方法有更高的分类精度和更好的适应性。
该算法分割结果明显，重要结构清晰。
3. Otsu阈值法计算简单，算法复杂度较低，可快速实现。
三、Otsu阈值法应用1. 对于基于形态学等运算的图像分析方法，通常要求目标区域和背景在灰度值上有较明显的差异，Otsu阈值法可用于实现灰度二值化，将图像转化为黑白格式，方便后续处理。
2. Otsu阈值法可用于实现形态学滤波操作，改善图像质量，可用于实现去噪、平滑等操作。
3. Otsu阈值法可用于实现形态学变形操作，改变目标形态，实现图像增强、特征提取等功能。
四、Otsu阈值法的不足1. 当图片存在较多噪点时，Otsu阈值法对噪点敏感，可能会产生误分割。
2. 当图像存在较多亮度变化时，Otsu阈值法可能无法有效分割，影响分割效果。
3. 阈值的选择过程可能会受到灰度值分布不均等因素影响，因此需要对图像的灰度值分布情况进行加以考虑。
综上可知，Otsu阈值法是一种简单而又实用的图像分割方法，具有较高的分类精度和较好的适应性。
3.1—简单阈值算法
//若执行机构处于启动状态 //倒计时计数器减一 //若计时时间到 //置输出信号为关闭状态 //关闭执行机构
}
目
录
阈值及阈值算法概念
算法原理概述
阈值控制算法程序流程图及例程
定时阈值控制算法程序流程图及例程
水塔水位控制实例概述 水位控制例程
水塔水位控制实例概述
水塔水位控制要求：
水位不能太高（有一个上限），以免发生溢 出现象； 水位也不能太低（有一个下限），以免发生 用户断水现象。
算法原理概述
系统状态值就 会在短时间之内再 次超过上限阈值， 迫使刚刚关闭的执 行机构再次启动。 执行机构频繁的启 动会增加系统能耗、 降低系统效率、缩短设备使用寿命。解决这个问题的 办法是让执行机构启动后连续工作一段时间，知道被 控对象的状态值达到下限阈值时才停止工作。
算法原理概述
① 当被控对象状态值高于上限阈值时启动执行 机构，此时状态值将下降；
目
录
阈值及阈值算法概念
算法原理概述
阈值控制算法程序流程图及例程
定时阈值控制算法程序流程图及例程
水塔水位控制实例概述 水位控制例程
水位控制例程
水位控制程序 #include<8051.h> Sbit Out=P1^2; volatile unsigned char //定义输出管脚，Out=0/1，关闭/开启水泵 SecCnt; //定义秒定时计数器
void TmpSampleCtrl() //温度采样和控制函数 { float CurTmp; //定义当前温度采样值（单位： ℃ ） CurTmp=Sample(); //进行一次采样，得到当前室内温度 if(CurTmp>HTmp) CtrlOut(1); //若高于上限阈值，则启动制冷设备 else if (CurTmp<LTmp) CtrlOut(0); //若低于下限阈值，则关闭制冷设备 }
Halcon阈值化算子dual_threshold和var_threshold的理解
Halcon阈值化算⼦dual_threshold和var_threshold的理解Halcon中阈值⼆值化的算⼦众多，通常⽤得最多的有threshold、binary_threshold、dyn_threshold等。
threshold是最简单的阈值分割算⼦，理解最为简单；binary_threshold是⾃动阈值算⼦，它可以⾃动选出暗（dark）的区域，或者⾃动选出亮（light）的区域，理解起来也没有难度。
动态阈值算⼦dyn_threshold理解起来稍微复杂⼀点，使⽤dyn_threshold算⼦的步骤基本是这样的：①将原图进⾏滤波平滑处理。
②⽤原图和平滑后的图逐个像素做⽐较，它可以根据参数分割出原图⽐平滑后的图灰度⾼（或者低）若⼲个灰度值的区域。
举例如下：处理程序是这样的：1 read_image (Image, 'C:/Users/happy xia/Desktop/dynPic.png')2mean_image (Image, ImageMean, 9, 9)3 dyn_threshold (Image, ImageMean, RegionDynThresh, 10, 'dark')程序分析：本例中，将图⽚模糊后，点阵字的⿊⾊扩散了，随之就是字的⿊⾊不如原图那么⿊了，那么通过给定的限值“10”和“dark”，就可以将原图⽐模糊后的图暗10个灰阶以上的区域（即⿊⾊⽂字部分）选出来了。
以上所说的三个算⼦并不是本⽂的重点，但却是理解下⾯的两个阈值分割算⼦的准备知识。
1、dual_threshold先看程序和效果图再分析。
1 read_image (Image, 'C:/Users/happy xia/Desktop/2.png')2 dual_threshold (Image, RegionCrossings, 174, 200, 180)dual_threshold(Image : RegionCrossings : MinSize, MinGray, Threshold : )该算⼦签名中：Threshold 表⽰⽤于分割的阈值数值，MinSize表⽰分割出来的区域的最⼩⾯积（即数像素的数⽬个数），MinGray表⽰分割出来的区域对应的原图中图像像素的最⾼灰度不能低于MinGray设定值。
阈值 算法
阈值算法阈值算法是一种常用的数据处理方法。
它是一种将数据和噪声进行分离的技术，可以通过设定阈值来筛选数据并过滤掉噪声，提高数据的准确性和可靠性。
在实际应用中，阈值算法被广泛应用于信号处理、图像分析、语音识别、数据挖掘等领域。
下面我们来分步骤详细介绍一下阈值算法的原理和应用。
第一步：定义阈值阈值算法的第一步是定义阈值，即确定数据与噪声的分界线。
阈值常常需要根据实际应用情况进行调整，以确保阈值设定的准确性和数据处理的有效性。
一般情况下，我们可以通过统计学方法来寻找合适的阈值，比如直方图分析、平均值、标准差等。
第二步：筛选数据在确定了阈值后，阈值算法的第二步就是筛选数据。
我们需要将原始数据与设定的阈值进行比较，将数据分为两类：大于阈值的数据和小于阈值的数据。
将大于阈值的数据保留，而小于阈值的数据则应该被视作噪声而过滤掉。
第三步：噪声过滤经过第二步的筛选，我们已经成功的将噪声数据从原始数据中剔除了出去。
但在实际应用中，由于数据的特殊性和阈值设定的不准确性，仍然会有一些噪声数据残留在筛选后的数据中。
为了排除这些噪声数据的影响，我们需要采取一些专门的噪声过滤技术，比如平滑处理、均值滤波等。
这样能有效提高数据质量，降低数据的偏差和错误率。
应用场景阈值算法具有广泛的应用场景，可以在多个领域中发挥作用。
以下是几个典型的应用示例：1、信号处理，通过对原始信号的阈值设定和筛选处理，可以有效实现信号的降噪和信号幅度的调整。
2、图像分析，对于二值化图像中像素强度的筛选和多媒体数据处理3、语音识别，对于噪声的数据筛选和多媒体数据处理4、数据挖掘，对于数据的预处理和数据清洗总结阈值算法是一种简单有效的数据处理方法，能够帮助我们过滤掉噪声和异常数据，提高数据的可靠性和准确性。
在实际应用中，我们可以通过设定合适的阈值和采取一些专门的噪声过滤技术，来实现数据处理的最佳效果。
阈值算法适用于多种场景，可以帮助我们在信号处理、图像分析、语音识别、数据挖掘等领域中发掘数据的价值。
基于阈值的分割算法
基于阈值的分割算法
阈值分割算法是一种将图像分割成两个或多个区域的方法，其中区域的选择基于像素的灰度值与预先定义的阈值之间的关系。
基本的阈值分割算法包括简单阈值分割、自适应阈值分割和多阈值分割等。
- 简单阈值分割是指通过比较每个像素的灰度值与一个预先定
义的固定阈值来进行划分。
如果像素的灰度值大于阈值，则被分配到一个区域；如果小于阈值，则分配到另一个区域。
- 自适应阈值分割是指根据图像的局部特征来确定每个像素的
阈值。
这种方法通常用于处理具有不均匀光照条件下的图像。
常见的自适应阈值分割方法包括基于局部平均值、基于局部中值和基于统计分布的方法。
- 多阈值分割是指将图像划分为多个区域，每个区域都有一个
不同的阈值。
这种方法常用于处理具有多个目标或具有复杂纹理的图像。
阈值分割算法在图像处理中广泛应用，可以用于边缘检测、目标提取、图像分割等任务。
但是，阈值的选择对算法的性能至关重要，不同的图像和任务可能需要不同的阈值选择方法。
因此，在应用阈值分割算法时需要进行参数调整和优化才能得到最佳的分割结果。
加速度传感器 计步算法
加速度传感器计步算法加速度传感器是一种用于测量物体加速度的设备。
它利用内部的微电机计算和记录加速度的变化，从而帮助我们了解物体的运动状态。
在日常生活中，加速度传感器可以应用于许多领域，例如手机中的计步功能、运动手表中的健身追踪、汽车中的碰撞检测等等。
本文将重点介绍加速度传感器在计步算法中的应用。
计步是一项广泛应用于健康管理和运动监测的功能。
利用加速度传感器，我们可以通过测量人体行走时每一步产生的加速度变化来统计步数。
计步算法在很大程度上依赖于准确的数据采集和精确的计算。
下面将介绍一些常见的计步算法。
第一种算法是简单阈值判定法。
这种算法基于设定一个阈值，当加速度超过该阈值时，认为这是一步。
但是这种算法对于步态差异大的人群和特定运动情况下的误差较大，无法满足精确计步的需求。
第二种算法是峰值计数法。
该算法通过检测加速度信号中的峰值来统计步数。
当加速度变化超过峰值时，认为这是一步。
这种算法适用于较为平稳的步行运动，但在高速运动或者其他运动状态下仍然存在误差。
第三种算法是机器学习算法。
这种算法通过对大量的加速度数据进行训练和模型建立，从而实现更加精准的计步。
机器学习算法能够根据不同人群的步行特点进行模型优化，提高计步的准确性和适应性。
无论是哪种算法，都需要对加速度数据进行预处理和滤波处理，以减少噪声和干扰。
同时，合理选择采样频率和采样时长也是确保计步准确性的关键。
尽管计步算法在不同情况下仍然会存在一定的误差，但随着技术的不断发展，加速度传感器在计步领域的应用也将日益完善。
现在的智能手机和智能手表已经能够提供相对准确的计步功能，让人们更好地了解自己的日常运动情况。
综上所述，加速度传感器在计步算法中发挥着重要作用。
不同的计步算法适用于不同的人群和运动情况，但都需要结合数据处理和滤波技术，以确保计步的准确性和可靠性。
随着技术的进一步发展，计步功能将变得更加精确，为人们的健康管理和运动监测提供更好的支持。
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Out = 1; 设定e定lse时if，(C约u5rS秒ta检t =测=一0)次{ TR0 = 0; \
ET0 = 0; \ Out = 0;
EA = 0 } }
设置 定时 定时 启动 使能 使能
感谢您的下载让小编的努力能帮助到您， 最后一页是小编对你的谢谢哦，提醒一下， 下载好了几个全部自己看一遍，把用不上 的删除哦！包括最后一页！
自来水塔
影响水位的两个因素 1 水泵向水塔供水使水位上升 2 用户用水会使水位下降
需要避免的两种情况 1 水位不能过高，以免溢出 2 水位也不能太低，避免用户断水
自来水塔水位检测
VCC
输出高低电平
水位探头
检测的水位阈值 即探头与塔底的距离
自来水塔
水位检测机制 1 水塔中的水接地 2 水位探头接上拉电阻
定义输出引脚 Out=1：开启水泵；Out=0，关闭水泵 定义秒定时计数器
定时器0中断服务程序 若秒计数器不为0，则向下计数
void SampleCtrl() {
unsigned char CurStat; #define TIMER_INIT() TMOD = 1; \
CurStat = P1 & 0x03; TH0 = 0; \
时间 时间
上、下限阈值控制算法实现
开始
检测控制 对象状态
超过 上限阈值？
N
Y 开启执行机构
低于
N
下限阈值？
Y
关闭执行机构
结束
上、下限阈值控制流程图
上、下限阈值
#define HTmp
28.0
#define LTmp
25.0
void TmpSampleCtrl() {
float CurTmp; CurTmp = Sample(); if (CurTmp > HTmp) else if (CurTmp > LTmp) }
开始
执行机构 已启动?
N
检测控制 对象状态
Y 计时时间到？ N
N
超过预定
阈值？
Y
启动执行机构 并开始计时
Y 关闭执行机构
结束
#define HTmp
28.0
#define Time
30
int out = 0;
int count;
void TmpSampleStrl()
{
float CurTmp;
if (out == 0) {
本章目的
数据结构和计算方法方面的教材虽然很多，但大多是为计算机专业编 写的，侧重于理论的叙述。本书针对嵌入式系统的硬件特点，偏向于实际应 用，希望起到一个引导入门的作用。
简单阈值 控制算法
常用 检错算法
循环队列 应用实例
本章内容
3.1 简单阈值控制算法
目录
简介 算法原理
应用实例
简常单见阈自值动控制算法
CtrlOut(1); CtrlOut(0);
上、下限阈值控制函数
上、下限阈值控制算法的一种等效算法
单阈值定时控制算法
阈值 Δt
单阈值定时控制状态曲线 Δt为执行机构开启时间
上限阈值 Δx
下限阈值 Δtx
上、下限阈值控制状态曲线
Δx决定执行机构开启时间Δtx
令Δt ≈ Δtx，则实现两种算法等效
定时阈值控制算法实现
边界值（即阈值）是控制的技术指标
目录
简介 算法原理
应用实例
阈值控制系统工作过程
在采用阈值控制系统中，控制系统通过传感器检测被控对象的状态， 当此状态超出预定范围，输出控制信号，由执行机构将对控制对象的状态 调整到预定范围。
对象状态
传感器
输入信号
? 简单阈值控制下的被控 对象的状态曲线？
执行机构
输出控制信号
if (SecCnt) SecCnt = SecCnt - 1; } void SampleCtrl(); void main(void) {
TIMER_INIT(); while(1){
EA = 0; SecCnt = 70; EA = 1; while(SecCnt)
SampleCtrl(); } }
水塔水位控制电路
水位下限 探头
水位上限 探头
自来水塔
220K
220K
+5V
01
P1.0
01
80C51 01
P1.1
P1.2
水泵电机 驱动电路
水塔水位控制程序
#include <8051.h> sbit Out = P1^2; volitile unsigned char SecCnt; void T0_Server(void)interrupt 1 using 1{
CurTmp = Sample();
if (CurTmp > HTmp) {
out = 1;
CtrlOut(out);
Count = 12 * Time;
}
} else {
Count--;
if (Count == 0) {
out = 0;
CtrlOut(out);
}
目录
简介 算法原理
应用实例
自来水塔水位控制
自动控制是嵌入式系统的重要应用领域，由于控制对象的物理特性千 差万别，技术指标要求高低不同，控制算法种类繁多。
……
遗传算法
阈值控制
常见控制算法
神经网络模糊控制
PID控制
简单阈值控制算法
简单阈值控制算法适用于将对象的某种物理参数控制在一个预定的范 围，并且对精度要求不高的场合。
控制对象参数
稍微超出预定的范围也可接受 控制范围 时间
阈值控制系统
单阈值控制的状态曲线
假设
➢ 执行机构开启时，被控对象状态值逐渐下降； ➢ 执行机构关闭时，被控对象状态值在其它因素的影响下逐渐上升。
被控对象状态
Δt1
阈值
执行机构
启动 关闭
控制延迟Δt1和Δt2 Δt2 由传感器或执行机构的延迟所导致
！当Δ1和Δ2 较小时，执 行机构启停频繁 时间
时间
导读
嵌入式领域发展趋势
十年前
现在
硬件
软件
硬件特点
高
集成度
低
设计
标准化 复杂
软件特点
大
代码量
小
高 复杂程度 低
软件的灵魂
软件
数据结构
计算方法
研究“非数值运算”的程
序设计学科，主要研究计算机 操作对象和它们之间的关系及 操作方法等问题。
又称“数值分析”，侧
重于解决科学与工程的实际问 题，适应计算的特点。
引入上、下限阈值控制
采用类似于施密特触发器的设计
执行机构
启动
1
关闭
2
控制特点 1 状态值超过上限阈值时，开启执行机构 2 状态值小于 下限阈值时，关闭执行机构
下限 阈值
上限 阈值
被控对象 状态值
回差 = 上限阈值 - 下限阈值
上、下限阈值控制的状态曲线
被控对象状态 上限 下限
执行机构
启动
关闭
执行机构频繁启动的问题 得到了缓解。