第10章 图象增强-直方图技术.pdf

第10章 图像增强－直方图技术 主要内容： 10.1 灰度直方图与对比度 10.2 灰度变换 10.3 直方图修正法 10.1 灰度直方图与对比度 描述一幅图像中各灰度级与各灰度级拥有的像素个数的 关系图形。 横坐标——灰度级 纵坐标——各灰度级出现的像素个数（或概率）。 灰度值为25的像 灰度值为150的像 素有1000个 素有2000个 （1）如何对一幅图像进行灰度直方图统计？ 灰度直方图用一个有256个元素的一维数组来统计； 该数组的每个元素中，存放对应（下标的）灰度值所拥有的像素数目 如his[0]=356, 表示该图像中，灰度值为0的像素数目为356个 his[210]=809,表示该图像中，灰度值为210 的像素数目为809个,依次类推 int his[256], x, y; /*定义一个大小为256 的一维数组*/ x for ( y=0; y N; y++) for ( x=0; x M; x++) { IPI_GetPixelValue(S_Image,x,y,gray_value); N his[gray_value ] = his[gray_value] +1; } 演示：直方图显示 y M 图片：couple （2）直方图性质 可反映图像总的亮度、对比度以及灰度值的 动态范围等特征信息。 任一图像都有唯一的直方图，但反之并不成 立(极不相同的图像可以有相同的直方图)。 直方图不提供像素的位置信息； 说明：不同的图像有相同的直方图 （3）对比度的概念 一般成像系统具有一定的亮度范围，亮度的最大值与最 小值之比称对比度。 •通俗地讲，对比度就是亮暗的对比程度。 • 对比度不足的原因 ：由于成像系统的的亮度有限（如 嚗光不足或嚗光过度等）。 对比度的大小会影响图像画质的清晰程度。 • 若对比度不足，则人眼观察图像的视觉效果很差，不 易分辨图像的细节。 从直方图的角度，理解对比度 对比度差的直方图特征 ： 图像没有充分利用（显示装置）所容许的灰度级范围。 对比度好—灰度分布占满 对比度不足—灰度分布没 整个灰度级 有充分利用整个灰度级 0 255 0 255 从直方图的角度，理解对比度 110 150 总的亮度偏暗，对比度差——直方图范围窄小 从直方图的角度，理解对比度 亮度合适，对比度较好－直方图范围宽 图像增强－直方图技术 为了改善画质，使图像的显示效果更加清晰——引出了图像 增强——直方图技术： 灰度变换法 线性变换 线性对比度展宽 （分段线性变换） 灰级窗 非线性变换 直方图修正法 直方图均衡化 直方图规定化 伪彩色技术* 10.2 灰度变换法 利用线性或非线性的变换关系，对原图像灰度 级进行扩展或压缩以改善人的视觉效果。 10.2.1 线性变换 若原图像的灰度范围为[a,b] ，范围较小，现 将灰度范围扩展到[a,b]（在显示装置容许范围内） 如图10.4b所示 a b