图像增强直方ppt课件

直方图平衡化直方图平衡化1.直方图的概念直方图的概念 设图像的灰度范围为设图像的灰度范围为a,b，r为此灰度范围内的任为此灰度范围内的任一灰度级，一灰度级，p(r)为这幅图像中灰度级为为这幅图像中灰度级为r的象素出的象素出现的频率，可以看出现的频率，可以看出p(r)是是r的函数。该函数的图的函数。该函数的图形称为这幅图像的直方图。形称为这幅图像的直方图。图像上的总象素数的象素数灰度为rrp)(1)(1niirp图像的直方图 灰度图像的直方图2.直方图的计算直方图的计算 设设r表示图像中像素的灰度级，可以用概表示图像中像素的灰度级，可以用概率密度函数率密度函数P(rk)表示原始图像的灰度分表示原始图像的灰度分布。那么布。那么 式中，式中，N为一幅图像中像素的总数；为一幅图像中像素的总数；nk为第为第k级灰度的像素；级灰度的像素；rk为第为第k个灰度个灰度级；级；P(rk)表示该灰度级出现的概率。由表示该灰度级出现的概率。由于于P(rk)给出了对给出了对rk出现概率的一个估计，出现概率的一个估计，所以直方图提供了原图的灰度值分布情所以直方图提供了原图的灰度值分布情况，也可以说给出了一幅一切灰度值的况，也可以说给出了一幅一切灰度值的整体描画。整体描画。NnrPkk/)(3.直方图的性质直方图的性质1 它只反映该图像中不同灰度值出现的次数，它只反映该图像中不同灰度值出现的次数，而未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。也就是说，它只包含了该图像中某一灰度值的像素出说，它只包含了该图像中某一灰度值的像素出现的概率，而丧失了其所在位置的信息。现的概率，而丧失了其所在位置的信息。2 任一幅图像，都能独一地确定出一幅与它对任一幅图像，都能独一地确定出一幅与它对应的直方图，但不同的图像，能够有一样的直应的直方图，但不同的图像，能够有一样的直方图。方图。图 不同图像对应一样的直方图 缘由：大多数自然图像，其灰度分布集中在较窄的区间，引起图像细节不够明晰，采用直方图修正后可使图像的灰度间距拉开或使灰度分布均匀，从而增大反差，使图像细节明晰，到达加强的目的。例如一幅过曝光的图片，其灰度级都集中在高亮度范围内，而曝光缺乏的图片，其灰度级集中在低亮度范围内，具有这样直方图的图片其可视效果比较差。直方图平衡表示图1.imhist函数函数 功能：计算和显示图像的颜色直方图。功能：计算和显示图像的颜色直方图。格式：格式：imhist(I,n)imhist(X,map)counts,x=imhist()阐明：阐明：imhist(I,n)计算和显示灰度图像计算和显示灰度图像I的直方图，的直方图，n为为 指定的灰度级数目，缺省值为指定的灰度级数目，缺省值为256；imhist(X,map)计算和显示索引色图像计算和显示索引色图像X的直方图，的直方图，map为调色板；为调色板；counts,x=imhist(.)前往直方图数据向量前往直方图数据向量counts和相和相应的颜色值向量应的颜色值向量x，用，用stem(x,counts)同样可以显示直同样可以显示直方图。方图。例4.4 显示灰度图像cameraman.tif的直方图。I=imread(cameraman.tif)；subplot(1,2,1),imshow(I)；subplot(1,2,2),imhist(I)；例：显示索引图像直方图 clf;load trees;subplot(121);imshow(X,map);subplot(122);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函数函数 功能：经过直方图变换调整对比度。功能：经过直方图变换调整对比度。格式：格式：J=imadjust(I,low high,bottom top,gamma)newmap=imadjust(map,low high,bottom top,gamma)阐明：阐明：J=imadjust(I,low high,bottom top,gamma)前往图像前往图像I经直方图调整后的图像经直方图调整后的图像J，gamma为校正量为校正量，low high为原图为原图像中要变换的灰度范围，像中要变换的灰度范围，bottom top指定了变换后的灰度范围；指定了变换后的灰度范围；newmap=imadjust(map,low high,bottom top,gamma)调整调整索引色图像的调色板索引色图像的调色板map。此时假设。此时假设low high和和bottom top都为都为23的矩阵，那么分别调整的矩阵，那么分别调整R、G、B 3个分量。个分量。例4.6调整图像的对比度，调整前后的图像见图 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函数函数功能：直方图平衡化功能：直方图平衡化格式：格式：J=histeq(I,n)，指定平衡化后灰，指定平衡化后灰度级数度级数n，缺省为，缺省为64；例4.7 对图像tire.tif做直方图平衡化，结果见图。I=imread(tire.tif);J=histeq(I);subplot(1,2,1),imshow(I)subplot(1,2,2),imshow(J)figure,subplot(1,2,1),imhist(I,64)subplot(1,2,2),imhist(J,64)