《圖像增強(qiáng)直方》ppt課件

1、直方圖平衡化直方圖平衡化1. 直方圖的概念直方圖的概念 設(shè)圖像的灰度范圍為設(shè)圖像的灰度范圍為a,b，r為此灰度范圍內(nèi)的任為此灰度范圍內(nèi)的任一灰度級(jí)，一灰度級(jí)，p(r)為這幅圖像中灰度級(jí)為為這幅圖像中灰度級(jí)為r的象素出的象素出現(xiàn)的頻率，可以看出現(xiàn)的頻率，可以看出p(r)是是r的函數(shù)。該函數(shù)的圖的函數(shù)。該函數(shù)的圖形稱為這幅圖像的直方圖。形稱為這幅圖像的直方圖。 圖像上的總象素?cái)?shù)的象素?cái)?shù)灰度為rrp)(1)(1niirp圖像的直方圖 灰度圖像的直方圖2. 直方圖的計(jì)算直方圖的計(jì)算 設(shè)設(shè)r表示圖像中像素的灰度級(jí)，可以用概表示圖像中像素的灰度級(jí)，可以用概率密度函數(shù)率密度函數(shù)P(rk)表示原始圖像的灰度分

2、表示原始圖像的灰度分布。那么布。那么 式中，式中，N為一幅圖像中像素的總數(shù)；為一幅圖像中像素的總數(shù)；nk為第為第k級(jí)灰度的像素；級(jí)灰度的像素；rk為第為第k個(gè)灰度個(gè)灰度級(jí)；級(jí)；P(rk)表示該灰度級(jí)出現(xiàn)的概率。由表示該灰度級(jí)出現(xiàn)的概率。由于于P(rk)給出了對(duì)給出了對(duì)rk出現(xiàn)概率的一個(gè)估計(jì)，出現(xiàn)概率的一個(gè)估計(jì)，所以直方圖提供了原圖的灰度值分布情所以直方圖提供了原圖的灰度值分布情況，也可以說(shuō)給出了一幅一切灰度值的況，也可以說(shuō)給出了一幅一切灰度值的整體描畫。整體描畫。NnrPkk/)(3. 直方圖的性質(zhì)直方圖的性質(zhì)1 它只反映該圖像中不同灰度值出現(xiàn)的次數(shù)，它只反映該圖像中不同灰度值出現(xiàn)的次數(shù)，而未

3、反映某一灰度值像素所在的位置。也就是而未反映某一灰度值像素所在的位置。也就是說(shuō)，它只包含了該圖像中某一灰度值的像素出說(shuō)，它只包含了該圖像中某一灰度值的像素出現(xiàn)的概率，而喪失了其所在位置的信息?，F(xiàn)的概率，而喪失了其所在位置的信息。2 任一幅圖像，都能獨(dú)一地確定出一幅與它對(duì)任一幅圖像，都能獨(dú)一地確定出一幅與它對(duì)應(yīng)的直方圖，但不同的圖像，能夠有一樣的直應(yīng)的直方圖，但不同的圖像，能夠有一樣的直方圖。方圖。圖 不同圖像對(duì)應(yīng)一樣的直方圖 緣由：大多數(shù)自然圖像，其灰度分布集中在較窄的區(qū)間，引起圖像細(xì)節(jié)不夠明晰，采用直方圖修正后可使圖像的灰度間距拉開或使灰度分布均勻，從而增大反差，使圖像細(xì)節(jié)明晰，到達(dá)加強(qiáng)的目

4、的。例如一幅過(guò)曝光的圖片，其灰度級(jí)都集中在高亮度范圍內(nèi)，而曝光缺乏的圖片，其灰度級(jí)集中在低亮度范圍內(nèi)，具有這樣直方圖的圖片其可視效果比較差。 直方圖平衡表示圖1. imhist函數(shù)函數(shù) 功能：計(jì)算和顯示圖像的顏色直方圖。功能：計(jì)算和顯示圖像的顏色直方圖。 格式：格式：imhist(I, n) imhist(X, map) counts, x=imhist() 闡明：闡明：imhist(I, n)計(jì)算和顯示灰度圖像計(jì)算和顯示灰度圖像I的直方圖，的直方圖，n為為 指定的灰度級(jí)數(shù)目，缺省值為指定的灰度級(jí)數(shù)目，缺省值為256； imhist(X, map)計(jì)算和顯示索引色圖像計(jì)算和顯示索引色圖像X的直

5、方圖，的直方圖，map為調(diào)色板；為調(diào)色板； counts, x=imhist(.) 前往直方圖數(shù)據(jù)向量前往直方圖數(shù)據(jù)向量counts和相和相應(yīng)的顏色值向量應(yīng)的顏色值向量x，用，用stem(x, counts) 同樣可以顯示直同樣可以顯示直方圖。方圖。例4.4 顯示灰度圖像cameraman.tif的直方圖。 I=imread(cameraman.tif)； subplot(1,2,1),imshow(I)； subplot(1,2,2),imhist(I)； 例：顯示索引圖像直方圖 clf;load trees; subplot(121);imshow(X,map); subplot(122)

6、;imhist(X,map);204060801001200500100015002000250030003500 I=imread(cameraman.tif); c,x=imhist(I); subplot(1,2,1),imshow(I); subplot(1,2,2),stem(x,c);01002003000200400600800100012001400160018002. imadjust函數(shù)函數(shù) 功能：經(jīng)過(guò)直方圖變換調(diào)整對(duì)比度。功能：經(jīng)過(guò)直方圖變換調(diào)整對(duì)比度。 格式：格式：J=imadjust(I, low high, bottom top, gamma) newmap=ima

7、djust(map, low high, bottom top, gamma) 闡明：闡明：J=imadjust(I, low high, bottom top, gamma)前往圖像前往圖像I經(jīng)直方圖調(diào)整后的圖像經(jīng)直方圖調(diào)整后的圖像J，gamma為校正量為校正量 ，low high為原圖為原圖像中要變換的灰度范圍，像中要變換的灰度范圍，bottom top指定了變換后的灰度范圍；指定了變換后的灰度范圍；newmap=imadjust(map, low high, bottom top, gamma)調(diào)整調(diào)整索引色圖像的調(diào)色板索引色圖像的調(diào)色板map。此時(shí)假設(shè)。此時(shí)假設(shè)low high和和bo

8、ttom top都為都為23的矩陣，那么分別調(diào)整的矩陣，那么分別調(diào)整R、G、B 3個(gè)分量。個(gè)分量。例4.6調(diào)整圖像的對(duì)比度，調(diào)整前后的圖像見圖 clear all I=imread(pout.tif); J=imadjust(I, 0.3 0.7, ); subplot(121), imshow(I) subplot(122), imshow(J) figure, subplot(121), imhist(I) subplot(122), imhist(J)3. histeq函數(shù)函數(shù)功能：直方圖平衡化功能：直方圖平衡化格式：格式：J=histeq(I, n)，指定平衡化后灰，指定平衡化后灰度級(jí)數(shù)度級(jí)數(shù)n，缺省為，缺省為64； 例4.7 對(duì)圖像tire.tif做直方圖平衡化，結(jié)果見圖。 I = imread(tire.tif);