《图像增强直方》PPT课件.ppt

8 图像的增强（2）,直方图均衡化,直方图,1.直方图的概念 设图像的灰度范围为a,b，r为此灰度范围内的任一灰度级，p(r)为这幅图像中灰度级为r的象素出现的频率，可以看出p(r)是r的函数。该函数的图形称为这幅图像的直方图。,直方图,图像的直方图,直方图,灰度图像的直方图,直方图,2.直方图的计算 设r表示图像中像素的灰度级，可以用概率密度函数P(rk)表示原始图像的灰度分布。则 式中，N为一幅图像中像素的总数；nk为第k级灰度的像素；rk为第k个灰度级；P(rk)表示该灰度级出现的概率。因为P(rk)给出了对rk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况，也可以说给出了一幅所有灰度值的整体描述。,直方图,3.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，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现的概率，而丢失了其所在位置的信息。（2）任一幅图像，都能唯一地确定出一幅与它对应的直方图，但不同的图像，可能有相同的直方图。,直方图,图 不同图像对应相同的直方图,直方图均衡化,原因：大多数自然图像，其灰度分布集中在较窄的区间，引起图像细节不够清晰，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，使图像细节清晰，达到增强的目的。例如一幅过曝光的图片，其灰度级都集中在高亮度范围内，而曝光不足的图片，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。,直方图均衡化,直方图均衡示意图,直方图均衡化的Matlab实现,1.imhist函数 功能：计算和显示图像的色彩直方图。格式：imhist(I,n)imhist(X,map)counts,x=imhist()说明：imhist(I,n)计算和显示灰度图像I的直方图，n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X的直方图，map为调色板；counts,x=imhist(.)返回直方图数据向量counts和相应的色彩值向量x，用stem(x,counts)同样可以显示直方图。,直方图均衡化的Matlab实现,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)；,直方图均衡化的Matlab实现,直方图均衡化的Matlab实现,例：显示索引图像直方图 clf;load trees;subplot(121);imshow(X,map);subplot(122);imhist(X,map);,直方图均衡化的Matlab实现,I=imread(cameraman.tif);c,x=imhist(I);subplot(1,2,1),imshow(I);subplot(1,2,2),stem(x,c);,直方图均衡化的Matlab实现,2.imadjust函数 功能：通过直方图变换调整对比度。格式：J=imadjust(I,low high,bottom top,gamma)newmap=imadjust(map,low high,bottom top,gamma)说明：J=imadjust(I,low high,bottom top,gamma)返回图像I经直方图调整后的图像J，gamma为校正量，low high为原图像中要变换的灰度范围，bottom top指定了变换后的灰度范围；newmap=imadjust(map,low high,bottom top,gamma)调整索引色图像的调色板map。此时若low high和bottom top都为23的矩阵，则分别调整R、G、B 3个分量。,直方图均衡化的Matlab实现,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),直方图均衡化的Matlab实现,3.histeq函数功能：直方图均衡化格式：J=histeq(I,n)，指定均衡化后灰度级数n，缺省为64；,直方图均衡化的Matlab实现,例4.7 对图像tire.tif做直方图均衡化，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),