资源描述：
《直方图均衡及分段灰度变换》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、图像的直方图均衡与分段灰度变换F10030255100309018董威一、基本原理与主要用途；1.直方图均衡与分段灰度变换的基本原理；直方图均衡化的目的是将原始图像的直方图变为均衡分布的形式，即将一已知灰度概率密度分布的图像，经过某种变换变成一幅具有均匀灰度概率密度分布的新图像，从而改善图像的灰度层次。它的基本思想是把原始图像的直方图变换成均匀分布的形式，这样就增加了像素灰度值的动态范围，从而达到了增强图像整体对比度的效果。MATLAB图像处理工具箱中提供的histeq函数，可以实现直方图的均衡化。线性变换是指在图像灰度
2、范围内分段对逐个像元进行处理,是将原图像亮度值动态范围按线性关系(线性函数)变换到指定范围或整个动态范围。在实际运算中给定的是2个亮度区间,即要把输入图像的某个亮度值区间[a,b]映射为输出图像的亮度值区间[c,d]。即按线性比例对图像每一个象素灰度作灰度线性变换,改善图像视觉效果。在实际图像处理中,为了突出感兴趣的目标或灰度区域,相对抑制不感兴趣的灰度区域,常常采用分段线性变换来进行图像灰度的处理。MATLAB图像处理工具箱中提供的imadjust函数，可以实现上述的线性变换。2.主要用途；在获取图像的过程中，由于噪声
3、，光照等外界环境或设备本身的原因，原始数字图像质量会退化。例如一般成像系统只具有一定的响应亮度，常出现对比度不足的弊病，影响视觉效果，在这些情况下需要对图像做增强处理。图像增强可以提高清晰度，改善图像的视觉效果，突出图像中的有用信息，削弱或消除不需要的信息。二、实现方案与源码；1.直方图均衡化；MATLAB图像处理工具箱的histep函数可以很方便的实现直方图均衡化。由于原图片是彩色，因而在转换前需要用rgb2gray函数将图片转化为灰度图。源程序如下：a=imread('e:b.bmp');%读取图像b=rgb2gr
4、ay(a);%转化为灰度图像subplot(121),imshow(a);subplot(122),imhist(b);实现结果如下：原图转化为的灰度图像subplot(121),imshow(b);subplot(122),imhist(b);%显示灰度图像与其直方图实现结果如下：c=histeq(b);%直方图均衡化subplot(121),imshow(b);subplot(122),imhist(b);%显示处理后的图像与其直方图实现结果如下：不调用histeq函数，利用matlab语言也可直接编程实现图像的直方
5、图均衡化处理。图像的灰度直方图均衡化公式：公式中，T(rk)来表示原图像的第k个灰度级的转换函数。∑表示总和。∑nj/N表示0~j个灰度级的像素数量总和与像素总数的比值，也就是前面讲过的百分位(当前色阶与前面色阶的所有像素数量÷总像素数量)。∑Pr(rk)表示第0~k的灰度级出现概率累积相加。因为s是归一化的数值(s∈[0,1])，要转换为0~255的颜色值，需要再乘上255，即S=∑Pr(rk)*255。流程如下：读取图像——>转换为灰度图像——>计算各灰度出现的概率——>计算新的各灰度出现的概率——>填充各像素点新的
6、灰度值——>显示图像相应的源程序如下：a=imread('e:b.bmp');%读取图像[m,n,o]=size(a);grayPic=rgb2gray(a);figure,imshow(a);figure,imshow(grayPic);gp=zeros(1,256);%计算各灰度出现的概率fori=1:256gp(i)=length(find(grayPic==(i-1)))/(m*n);endfigure,bar(0:255,gp);title('原图像直方图');xlabel('灰度值');ylabel('出现
7、概率');newGp=zeros(1,256);%计算新的各灰度出现的概率S1=zeros(1,256);S2=zeros(1,256);tmp=0;fori=1:256tmp=tmp+gp(i);S1(i)=tmp;S2(i)=round(S1(i)*256);endfori=1:256newGp(i)=sum(gp(find(S2==i)));endfigure,bar(0:255,newGp);title('均衡化后的直方图');xlabel('灰度值');ylabel('出现概率');newGrayPic=gra
8、yPic;%填充各像素点新的灰度值fori=1:256newGrayPic(find(grayPic==(i-1)))=S2(i);endfigure,imshow(newGrayPic);实现结果与调用函数一致。1.分段线性灰度变换；通过分段线性变换,原图f(x,y)中灰度值在0到a和b到Mf间的动态范围映射到g(
