Limiar para amplificar linhas pretas

Dada uma imagem (como a dada abaixo) eu preciso convertê-lo em uma imagem binária (apenas pixels preto e branco). Isso parece bastante fácil, e eu tentei com duas funções de limiarização. O problema é que eu não consigo obter as bordas perfeitas usando qualquer uma dessas funções. Qualquer ajuda seria muito apreciada.

Os filtros que experimentei são a distância euclidiana nos espaços RGB e HSV.

Imagem de exemplo:

Aqui está depois de executar um filtro de limite RGB. (40% mais artefatos depois disso)

Aqui está depois de executar um filtro de limiar de HSV. (a 30% os caminhos ficam pouco visíveis, mas claramente inutilizáveis ​​por causa do ruído)

O código que estou usando é bastante simples. Altere a imagem de entrada para espaços de cores apropriados e verifique a distância euclidiana com a cor preta.

sqrt(R*R + G*G + B*B)

desde que eu estou comparando com preto (0, 0, 0)