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直方图均衡化:一步一步指南(06)

图像直方图均衡化详解

来自Pixabay的Dan Fador的原始图像(左上角的图像是主图像,左下角的图像是图像的灰度版本。右侧的图像是直方图均衡化的结果)

动机

直方图是用条形图的形式可视化频率分布的过程。在计算机视觉中,图像直方图是用条形图的形式表示强度值的频率分布。通过图像直方图均衡化,我们可以轻松调整图像强度的频率值的分布。通常,这个过程帮助我们增加图像的对比度和亮度。这个过程简单易行,容易实现。本文将讨论直方图均衡化的整个过程,并提供编码示例。

目录

  1. 图像直方图
  2. 直方图均衡化的完整过程
  3. 逐步操作的实现

图像直方图

图像直方图是用条形图的形式表示图像强度值的频率。在图-1中,我展示了一个样本图像及其在二维空间中的强度值。

这些值的范围从0到7。让我们计算这些值的频率。

图像直方图是使用条形图表示强度值的频率分布,如图-3所示。

图-3:图像的直方图(作者提供的图像)

直方图均衡化的完整过程

直方图均衡化是通过一些函数均匀分布图像强度值的频率的过程。主要的函数是概率函数——PDF(概率密度函数)和CDF(累积分布函数)。

  • PDF是通过强度值的频率除以总频率计算得出的。
  • CDF保存了小于或等于特定值的概率分布的概率。例如,强度值的PDF为0 → 0.12,1 → 0.24,2 → 0.12,等等。因此,1的CDF为0.12+0.24=0.36,2的CDF为0.36+0.12=0.48,等等。 整个结果是…
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