直方圖均衡化和灰度拉伸的區別


從結果上面來看整體目標是實現了,灰度拉伸只是線性的拉寬對比度,對圖像的整體影響不大。

而灰度直方圖均衡化卻對圖像的整體效果有影響,對直方圖的改變也比較大;

 

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直方圖均衡化:

直方圖均衡化的作用是圖像增強。這種方法對於背景和前景都太亮或者太暗的圖像非常有用

有兩個問題比較難懂,一是為什么要選用累積分布函數,二是為什么使用累積分布函數處理后像素值會均勻分布。

第一個問題。均衡化過程中,必須要保證兩個條件:①像素無論怎么映射,一定要保證原來的大小關系不變,較亮的區域,依舊是較亮的,較暗依舊暗,只是對比度增大,絕對不能明暗顛倒;②如果是八位圖像,那么像素映射函數的值域應在0和255之間的,不能越界。綜合以上兩個條件,累積分布函數是個好的選擇,因為累積分布函數是單調增函數(控制大小關系),並且值域是0到1(控制越界問題),所以直方圖均衡化中使用的是累積分布函數。

第二個問題。累積分布函數具有一些好的性質,那么如何運用累積分布函數使得直方圖均衡化?比較概率分布函數和累積分布函數,前者的二維圖像是參差不齊的,后者是單調遞增的。直方圖均衡化過程中,映射方法是

其中,n是圖像中像素的總和,是當前灰度級的像素個數,L是圖像中可能的灰度級總數。

來看看通過上述公式怎樣實現的拉伸。假設有如下圖像:

得圖像的統計信息如下圖所示,並根據統計信息完成灰度值映射:

映射后的圖像如下所示:

 

灰度拉伸:分為線性變換和非線性變換。

 


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