灰度圖象的直方图规定化处理实验报告.docVIP

灰度图象的直方图规定化处理实验 姓名： 周立 学号： 20071090001 完成日期：2010年1月 实验目的: -掌握BMP图象文件结构、文件操作等基本功能 -掌握直方图均衡、直方图规定化处理等技术 实验内容: 将一幅给定的灰度图象进行图象增强，其增强后的图象具有规定的直方图形式。 条件：1）给定一幅灰度图象；2）给定增强后的直方图G(自己计算每一灰度的概率值): 要求： 1-绘出原图象直方图H; 2-绘出直方图H的均衡直方图S 及均衡图象、PSNR值; 3-绘出目标直方图G的均衡直方图； 4-绘出最终增强图象、PSNR值及其直方图； 5-给出整个过程的处理框图； 6-附上程序源代码。 方法描述: 可以用概率密度函数来表示一幅图象的灰度分布。其中，r为灰度值，的值为概率密度。 实验要将原始图象R通过转换函数转换为具有规定概率密度函数最终增强图象G。设原图象的概率密度函数为。 变换后的图象的概率密度函数=规定的概率密度函数。 由随机变量函数的概率密度公式可以得到： 设 , 则有 所求得的就是从原始图象到最终增强图象的转换函数。 上述推导得到的的表达式适用于在灰度级和空间上都连续的图象。为达到数字图象处理的目的，必须对上述表达式进行近似，这种离散形式的近似可以导致图象灰度级的丢失。设图象有256灰度级，该近似方法如下： ， 其中，为灰度值为r的像素总数，n为总像素数。r=1,2,…,255。 的计算方法相同。 在附录所给出的源代码中，转换函数由数组SG[256]实现。 PSNR值，即峰值信噪比，可以作为衡量输出图象的客观保真度的标准。设图象有256灰度级，则它的计算公式如下： g(x,y)和f(x,y)分别代表处理后的图象和原始图象。 显然，PSNR值越大，图象的保真度越高。 整个过程的处理框图： 读入原始图象 计算原始图象的直方图存入H[256]并将数据输出 计算原始图象的均衡直方图存入S[256]并将数据输出 生成并保存均衡图象 计算原始图象至均衡图象的PSNR值 计算规定的直方图存入G[256] 计算规定的直方图的均衡直方图存入GS[256]并将数据输出 计算从原始图象到最终增强图象的转换函数 生成并保存最终增强图象 计算最终增强图象的直方图GR[256]并将数据输出 计算原始图象至最终增强图象的PSNR值 实验结果: 原图象直方图H: 直方图H的均衡直方图S: 原始图象R 均衡图象S PSNR=10.954935 目标直方图G 目标直方图G的均衡直方图 最终增强图象G PSNR=11.947287 最终增强图象直方图 附录: 源程序 #include afx.h #include afxwin.h // MFC core and standard components #include afxext.h // MFC extensions #include math.h #ifndef HXLBMPFILE #define HXLBMPFILE class BMPFILE {public: RGBQUAD palette[256]; BITMAPFILEHEADER imagefh; BITMAPINFOHEADER imageih; int imagew,imageh; UCHAR *imagedata; UCHAR *GetByteatH(int height); BOOL AllocateMem(); BOOL bIsOk; void LoadBMPFILE(char *fname); void SaveBMPFILE(char *fname); BMPFILE(); ~BMPFILE(); }; #endif void main() { BMPFILE bmpfile; bmpfile.LoadBMPFILE (实验图象1.bmp); if(!bmpfile.bIsOk) { printf(Error loading image.\n); return; } // do other processing with the imagedata int H[256]; //原始图象直方图 memset(H,0,sizeof(H)); int S[256]; //变换映射-均衡直方图S double psnr; //峰值信噪比 int i; int f; for(i=0;ibmpfile.imageh*bmpfile.imagew;i++) H[*(bmpfile.imagedata+i)]++; S