直方图均衡化及Matlab实现

文章目录

直方图均衡化

直方图均衡化是一种图像增强 技术,主要用于增强图像的对比度 ,特别是当图像的有用数据的对比度接近时效果显著。通过改变图像的直方图分布,直方图均衡化能够使图像的灰度值更加接近均匀分布,从而增加图像的整体对比度。‌

关键点及思路

直方图均衡化有两个关键点:

  • 像素的强度顺序不变,也就是说经过一个灰度映射函数后,原本低强度值的像素依然比原本高强度值的像素强度低,即单调递增
  • 变换后像素的直方图是接近均匀的,即每个等间隔灰度范围的像素个数基本相等。

这里不列举公式了(看也看不懂...),基于这两个关键点,直方图均衡化的思路其实很简单,就是基于原图像素灰度的累计概率分布(CDF)与变换后图像的累计概率分布((CDF))保持一致 ,只是变换后的图像灰度范围是0-255,一般要比原图的灰度范围广。这样就达到了把原图的一小部分的灰度范围以一种近似均匀的方式扩散到整个0-255灰度范围。

Matlab实现
matlab 复制代码
clc;clear;close all;

%%调用自定义函数进行直方图均衡化
imageName = 'lena.png';
img = imread(imageName);
histeq_img = hisuni(img);
subplot(1,2,1);
imshow(img);
title('原图');
subplot(1,2,2);
imshow(histeq_img);
title('直方图均衡化图像');

%%绘制直方图
subplot(1,2,1);
imhist(img);
title('原图直方图');
subplot(1,2,2);
imhist(histeq_img);
title('均衡化直方图');

function new_image = hisuni(image)
    % 直方图均衡化函数
    % 输入: image - 输入的灰度图像
    % 输出: new_image - 均衡化后的图像
    
    [m, n] = size(image);

    % 计算直方图
    [Counts, ~] = histcounts(image(:), 0:256)
    
    % 计算概率密度函数 (PDF)
    pdf = Counts/(m*n)
    
    % 计算累积分布函数 (CDF)
    cdf = cumsum(pdf)
    
    % 生成映射表
    mapping = uint8(cdf * 255)
    
    % 初始化新图像
    new_image = zeros(size(image), 'uint8');
    
    % 对每个像素值进行映射
    for idx = 1:255
        new_image(image == idx - 1) = mapping(idx);
    end
end

当然matlab中也有内置函数histeq函数,直接对原图矩阵调用即可进行均衡化增强。

相关推荐
AndrewHZ3 小时前
图像处理入门020 | 图像二值化:阈值分割基础 —— cv2.threshold 五种类型与自适应阈值铺垫
图像处理·opencv·文档扫描·阈值分割·图像二值化·trackbar·自适应阈值
格林威3 小时前
C# 相机Burst模式图像采集:使用相机内存配合OpenCvSharp和Halcon实现短时间的高速采集的方法
开发语言·人工智能·数码相机·计算机视觉·c#·视觉检测·工业相机
chhttty3 小时前
Design Verifier检查:整型数溢出检查与修复
matlab·simulink
AI智图坊4 小时前
甩手图省事的技术原理:如何用“商品锁定”机制解决AI作图的一致性难题
大数据·人工智能·计算机视觉·ai作画·aigc·ai写作
笑霸final5 小时前
不用上传服务器!用 Vue3 + ONNX Runtime Web 在浏览器本地实现智能抠图
运维·前端·图像处理·ai·onnx·canva可画·web性能优化
TAN-90°-8 小时前
Deep Learning for Computer Vision——Attention and Transformers
人工智能·深度学习·神经网络·机器学习·计算机视觉·cnn·机器翻译
吃好睡好便好8 小时前
判断函数的使用
学习·算法·matlab·生活·判断函数
OpenBayes8 小时前
Qwen3.8-27B-FP8 降低大模型部署门槛,开启高效多模态智能体验;MiniMax H3-1K 发布千段视频测试数据集,全面评估 AI 视频生成能力
人工智能·深度学习·计算机视觉·自然语言处理·语音识别·多模态大模型
hu9245195598 小时前
Matlab保护源代码—P文件和exe文件详细解析
开发语言·matlab
史上最甜的躯9 小时前
控制系统——基础、导论;以直流电机控制系统为例详解微分方程模型、拉普拉斯变换、传递函数模型的理论、推导及仿真
matlab·simulink·传递函数·控制系统·拉普拉斯·电机模型