光学图像处理实验报告_图像处理实验报告

其他范文时间：2020-02-28 18:54:53 收藏本文下载本文

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光学图像处理实验报告

直方图均衡化的研究

一、摘要

直方图均衡化就是把一已知灰度概率分布的图像经过一种变换,使之演变成一幅具有均匀灰度概率分布的新图像。它是以累积分布函数变换法为基础的直方图修正法。分析和总结灰度直方图的均衡化算法并通过VC++实验验证该方法能有效达到图像增强的目的。对于较为暗淡的图像，采用直方图均衡化能够增强其整体对比度，获的较为理想的观察效果。

二、关键字

灰度统计

直方图

均衡化

三、实验原理

1、直方图的理论基础：

（1）直方图概念：灰度直方图表示图像中每种灰度出现的频率。（2）直方图的作用：反映一幅图像的灰度分布特性

n（3）直方图的计算：

p(rk)k0rk1k0,1,2,,l1 n式中：nk为图像中出现rk级灰度的像素数，n是图像像素总数，而nk/n即为频数。

2、设计目的：产生一幅灰度级分布具有均匀概率密度的图像，扩展像素取值的动态范围，达到了图象增强的目的。

3、直方图均衡化的效果：

1）变换后直方图趋向平坦，灰级减少，灰度合并。

2）原始象含有象素数多的几个灰级间隔被拉大了，压缩的只是象素数少的几个灰度级，实际视觉能够接收的信息量大大地增强了，增加了图象的反差。同时，也增加了图象的可视粒度。

4、离散情况下的直方图均衡化的算法：

A、列出原始图像的灰度级 fj,j0,1,,L1

B、统计各灰度级的像素数目 nj,j0,1,,L1

C、计算原始图像直方图各灰度级的频数 Pf(fj)nj/n,j0,1,,L1

kD、计算累积分布函数 C(f)j0Pf(fj),j0,1,,k,L1

F、应用以下公式计算映射后的输出图像的灰度级，P为输出图像灰度级的个数，其中INT为取整符号：

giINT[(gmaxgmin)C(f)gmin0.5] G、用的映射关系修改原始图像的灰度级，从而获得直方图近似为均匀分布的输出图像。



四、实验内容及源程序

1、灰度分布密度的统计程序代码如下：

/*********************************************** *函数名称：ZhiFangTu(float *tongji)*函数类型：void *变量说明：tongji，灰度分布密度统计 *功能：对图像进行灰度直方图统计

***********************************************/ void CAAAView::OnZhifangtu(float *tongji){ // TODO: Add your command handler code here

int huidu[256];//灰度计数

CAAADoc* pDoc = GetDocument();

LPSTR lpDIB;LPSTR

lpDIBBits;

lpDIB =(LPSTR)::GlobalLock((HGLOBAL)pDoc->GetHDIB());

lpDIBBits = ::FindDIBBits(lpDIB);//原图数据区指针

int iH,iW;memset(huidu,0,sizeof(huidu));//变量初始化

iH = ::DIBHeight(lpDIB);//宽

iW = ::DIBWidth(lpDIB);//长

LPBYTE temp1=new BYTE[iH*iW];//新图像缓冲区

memcpy(temp1,lpDIBBits,iH*iW);//复制原图像到缓冲区

for(int i=0;i

{ for(int j=0;j

{

unsigned char temp;

temp=temp1[iW*i+j];//灰度统计计数

huidu[temp]++;} } for(i=0;i

tongji[i]=huidu[i]/(iH*iW*1.0f);}

2、直方图分布的均衡化

（1）统计直方图数组，用一个数组p记录pi；（2）i从1开始，令sisi1pi；

（3）一个数组L记录新的s的索引值，即令Lisi*(2561)；

（4）依次循环每个像素，取原图的像素值作为数组L的下标值，取该下标值对应的数组值作为均衡化之后的像素值。程序代码如下：

/*********************************************** *函数名称：zhifangtujunheng *函数类型：void *变量说明：无

*功能：对图像进行灰度分布均衡化处理

***********************************************/ void CAAAView::OnZhifangtujunheng(){ // TODO: Add your command handler code here CAAADoc* pDoc = GetDocument();

LPSTR lpDIB;LPSTR

lpDIBBits;

lpDIB =(LPSTR)::GlobalLock((HGLOBAL)pDoc->GetHDIB());

lpDIBBits = ::FindDIBBits(lpDIB);//原图数据区指针

float Hdmd[256];//灰度密度

float temp[256];//中间变量

int a[256];long i,j;memset(temp,0,sizeof(temp));//初始化

OnZhifangtu(Hdmd);//获取图像的灰度密度分布

for(i=0;i

{

if(i==0)

{