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
Evand J3 小时前
【MATLAB例程】三维RRT+APF避障路径规划与到达角(AOA)定位算法|三维路径优化与定位仿真例程
算法·matlab·路径规划·代码·定位·rrt·aoa
李航19837 小时前
AI定制柜建模,需要详细的建模规范和标准流程
人工智能·python·计算机视觉·ai·ai编程
hahaha60167 小时前
色彩恒常性概述
人工智能·嵌入式硬件·数码相机·计算机视觉
hahaha60169 小时前
Shades-of-Gray (SoG) 算法--白平衡算法
人工智能·嵌入式硬件·算法·计算机视觉
Latchh9 小时前
前端导出的JPEG红字发糊,质量要拉到100才清楚
前端·图像处理·人工智能·计算机视觉
YOLO数据集集合11 小时前
红外缺陷检测数据集 | 红外检测 缺陷识别 裂缝检测 渗漏检测 目标检测9145期
人工智能·目标检测·机器学习·计算机视觉·目标跟踪·智慧城市
lank_M12 小时前
抠图换深色背景有白边?先分清直通和预乘alpha
图像处理·人工智能·计算机视觉·状态模式
一木 之林12 小时前
DDPM扩散模型代码实战:前向加噪造数据、U-Net噪声预测与反向生成手写数字
人工智能·算法·计算机视觉
这张生成的图像能检测吗14 小时前
(论文速读)DefectDiffu:基于一致性建模的少样本工业缺陷图像生成
人工智能·深度学习·计算机视觉·异常检测·少样本学习·扩散生成
菜鸟~noob23315 小时前
【太空电子战】午夜锤行动中的电磁静默区:可逆干扰的实战验证【含matlab代码】
linux·开发语言·matlab·电子战