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
大熊背2 小时前
基于 CFA 阵列特征的自适应去马赛克算法(二)
图像处理·人工智能·计算机视觉·插值·去马赛克
慧都小妮子2 小时前
C# 工程图纸数字化入库实战:Aspose.Imaging 自动抠图、多页 TIFF 合卷与坏页容错
图像处理·c#·.net·aspose·tiff·归档·文档管理
AomanHao3 小时前
【ISP】compression artifact压缩失真情况
图像处理·数码相机·isp·sensor·图像压缩·压缩失真
大熊背4 小时前
ISPPipeline中的图像噪声问题解析
图像处理·人工智能·计算机视觉·去噪·isppipeline
头发够用的程序员6 小时前
别被 TOPS 参数迷惑:手把手推导边缘 GPU 整型算力
人工智能·python·ubuntu·计算机视觉·硬件架构·边缘计算
jay神7 小时前
深度学习的损失函数怎么选?
人工智能·深度学习·计算机视觉·毕业设计·损失函数
zhaoali07097 小时前
深度学习系列实验-计算机视觉基础
人工智能·深度学习·计算机视觉
拿我格子衫来8 小时前
Beam Studio:矢量图与位图如何变成 G-code
图像处理·图形渲染
公爵爱学习9 小时前
无人机定点飞行-介绍
开发语言·图像处理·python·学习·线性回归·无人机
漂着的圆木10 小时前
GLM-5.3-Flash 接入 Agent Loop:图片验收别只查 OCR
人工智能·计算机视觉·aigc·ai agent