灰度直方圖均衡化與規(guī)定化

《灰度直方圖均衡化與規(guī)定化》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、沈陽理工大學(xué)數(shù)字圖像處理課程設(shè)計報告一、課程設(shè)計目的（1）進一步掌握matlab的用法；（2）在實踐中深入理解圖像顯示的方法；（3）學(xué)會用matlab對圖像進行顯示。二、課程設(shè)計要求（1）根據(jù)題目，查閱有關(guān)資料，掌握圖像顯示技術(shù)；（2）學(xué)習(xí)MATLAB軟件，掌握MATLAB各種函數(shù)的使用；（3）根據(jù)圖像顯示原理，運用MATLAB進行編程，仿真調(diào)制過程，記錄并分析仿真結(jié)果；（4）形成設(shè)計報告。三、設(shè)計方案一般情況下,如果圖像的灰度分別集中在比較窄的區(qū)間,從而引起圖像細節(jié)的模糊,為了使圖像細節(jié)清晰,并使目標(biāo)得到突出,達到圖像增強的目的,可通過改善各部分亮度的比例關(guān)系,即通過直方圖的方法來實

2、現(xiàn).直方圖的方法是以概率論為基礎(chǔ)的.常用的方法有直方圖均衡化和直方圖規(guī)定化.(1)直方圖均衡化直方圖均衡化又稱直方圖平坦化,是將一已知灰度概率密度分布的圖像經(jīng)過某種變換,變成一幅具有均勻灰度概率密度分布的新圖像.其結(jié)果是擴展了像元取值的動態(tài)范圍,從而達到增強圖像整體對比度的效果.直方圖均衡化的具體實現(xiàn)步驟如下:1）.列出原始圖像的灰度級2)．統(tǒng)計各灰度級的像素數(shù)目3).計算原始圖像直方圖各灰度級的頻數(shù)4).計算累積分布函數(shù)11沈陽理工大學(xué)數(shù)字圖像處理課程設(shè)計報告5).應(yīng)用以下公式計算映射后的輸出圖像的灰度級，P為輸出圖像灰度級的個數(shù)，其中INT為取整符號6).統(tǒng)計映射后各灰度級的像素數(shù)

3、目ni,i=0,1,…,k,…P-1.7).計算輸出直方圖Pg(gi)=ni/n,i=0,1,…,P-1.8).用fj和gi的映射關(guān)系修改原始圖像的灰度級,從而獲得直方圖近似為均勻分布的輸出圖像(2)直方圖規(guī)定化直方圖均衡化的優(yōu)點是能自動增強整個圖像的對比度,但它的具體增強效果不易控制,處理的結(jié)果總是得到全局的均衡化的直方圖.實際工作中,有時需要變換直方圖使之成為某個特定的形狀,從而有選擇地增強某個灰度值范圍內(nèi)的對比度,這時可采用比較靈活的直方圖規(guī)定化方法.直方圖規(guī)定化增強處理的步驟如下:令Pr（r）和Pz（z）分別為原始圖像和期望圖像的灰度概率密度函數(shù)。如果對原始圖像和期望圖像均作直

4、方圖均衡化處理，應(yīng)有(1)(2)(3)由于都是進行均衡化處理，處理后的原圖像概率密度函數(shù)Ps（S）及理想圖像概率密度函數(shù)PV（V）是相等的。于是，我們可以用變換后的原始圖像灰度級S代替（2）式中的V。即Z=G-1（S）（4）這時的灰度級Z便是所希望的圖像的灰度級。此外，利用（1）與（3）式還可得到組合變換函數(shù)11沈陽理工大學(xué)數(shù)字圖像處理課程設(shè)計報告Z=G-1［T（r）］（5）對連續(xù)圖像，重要的是給出逆變換解析式。對離散圖像而言，有(6)(7)(8)四、設(shè)計內(nèi)容%----------------------------選擇圖片路徑及顯示--------------------------

5、-%globalf%選擇圖片路徑[filename,pathname]=...%...表示與下行連接uigetfile({'*.bmp';'*.jpg';'*gif';'*tif'},'選擇圖片');%打開文件類型，對話框名稱f=imread([pathnamefilename]);axes(handles.axes1);%在axes1顯示原圖像imshow(f);title('原始圖像')；%------------------設(shè)置下拉菜單分別選擇顯示圖像------------%globalfva=get(handles.popupmenu1,'Value');val=get(hO

6、bject,'Value');switchval%用switch語句設(shè)置選項case1%原圖像直方圖I=double(f);[m,n]=size(I);H=zeros(1,256);fori=1:mforj=1:nH(I(i,j)+1)=H(I(i,j)+1)+1;endends=zeros(1,256);t=zeros(1,256);fori=1:256s(i)=H(i)/(m*n);forj=1:it(i)=t(i)+s(j);endendaxes(handles.axes2);11沈陽理工大學(xué)數(shù)字圖像處理課程設(shè)計報告plot(s);title('原圖像直方圖');case2%均衡

7、化后圖像及直方圖I=double(f);[m,n]=size(I);H=zeros(1,256);fori=1:mforj=1:nH(I(i,j)+1)=H(I(i,j)+1)+1;endends=zeros(1,256);t=zeros(1,256);fori=1:256s(i)=H(i)/(m*n);forj=1:it(i)=t(i)+s(j);endendt1=round(t*(256-1)+0.5);H1=zeros(1,256);fo