直方图均衡化原理

如题所述

第1个回答  2022-06-06
《计算机视觉教程》笔记
编著:章毓晋(清华大学电子工程系)
出版社:人民邮电出版社
出版时间:2017.3

  直方图均衡化主要用于增强动态范围偏小的图像的反差。
  这个方法的基本思想是把原始图像的直方图变换为在整个灰度范围内均匀分布的形式,这样就增加了像素灰度值的动态范围,从而达到增强图像整体对比度的效果。
  将灰度直方图函数式(3.3.1)写成更一般的(归一化的)概率表达形式(p(f)给出了对 f 出现概率的一个估计),即

式中n是图像里像素的总个数。通过用图像里像素的总个数进行归一化,所得到的直方图各列所表示的是各灰度值像素在图像中所占的比例。

  直方图均衡化的基本思想是把原始图的直方图变换为均匀分布的形式,类似于 3.2节介绍的灰度映射,这里需要确定一个变换函数,也就是增强函数,这个增强函数需要满足两个条件。

可以证明满足上述两个条件,并能将f中的原始分布转换为g中的均匀分布的函数关系可由图像f(x,y)的累积直方图得到,从f到g的变换为

根据上式可从原图像的直方图直接算出直方图均衡化后图像中各像素的灰度值。
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