直方图及直方图的规定化和均衡化.ppt
*p(s)为均匀分布,故p(s)=常数*表4.3.1L为灰度级数(本例为8)-------------------------原始图灰度级01234567原始直方图0.020.050.090.120.140.20.220.16累积直方图gf0.020.070.160.280.420.620.841.0四舍五入取整00123467注:int((L-1)*gf+0.5)确定映射关系0,1-02-13-24-35-46-67-7新直方图0.070.090.120.140.200.220.16**第三/四课
直方图及直方图的规定化和均衡化灰度直方图灰度直方图:图像中各灰度级出现频数分布的统计图表,1D离散函数。设图像总像素个数为n,共有L级灰度,rk是第k级灰度,nk是图像中灰度级为rk的像素数。直方图表示:h(rk)=nk,k=1,2,...,L。直方图归一化灰度直方图的意义灰度累积直方图灰度直方图反映各灰度级出现频数的分布情况,进而反映图像对比(清晰)度,但不反映各灰度级的空间位置分布。直方图归一化:概率质量函数累积直方图归一化:累积分布函数直方图的意义:场景分类意义:图像质量图像曝光不足,直方图集中在灰度级低的一侧。图像曝光过渡,直方图集中在灰度级高的一侧图像对比度不够,像素只占了整个直方图区域中的很小范围。高质量图像,像素占全部可能的灰度级并分布均匀。直方图均衡基本思想:将原始图直方图变换为在整个灰度范围内均匀分布。思路:寻找灰度映射函数T(·),有要求为均匀分布。目的:增加像素灰度值的动态范围,增强图像整体对比度。直方图均衡原理灰度映射函数T(·),有要求:变换后的灰度仍保持从黑到白的单一变化顺序变换后灰度范围与原先一致。满足约束条件在0≤r≤1中,T(r)是单调递增函数,且0≤T(r)≤1直方图均衡原理由于sk取值不一定为整数,因此先考虑连续概率分布情况,再离散化。概率分布函数:均衡后直方图均衡原理变换后图像在[0,sk]灰度级范围内像素面积=原图像在[0,rk]灰度级范围内像素面积。直方图均衡原理连续模型下直方图均衡公式:离散化:一般不能证明这一离散变换能产生离散均匀概率密度函数(均匀直方图)。但是这一离散变换的确有展开输入图像直方图的趋势。直方图均衡过程示例直方图均衡结果直方图均衡结果3.3直方图直方图规定化直方图规定化直方图均衡:自动增强整幅图像的对比度直方图规定化:实现指定的直方图分布思路:借助直方图均衡,即均衡后图像相等*p(s)为均匀分布,故p(s)=常数*表4.3.1L为灰度级数(本例为8)-------------------------原始图灰度级01234567原始直方图0.020.050.090.120.140.20.220.16累积直方图gf0.020.070.160.280.420.620.841.0四舍五入取整00123467注:int((L-1)*gf+0.5)确定映射关系0,1-02-13-24-35-46-67-7新直方图0.070.090.120.140.200.220.16**