1、第五章 图像的直方图修正和增强教师 甘岚信息学院1一、灰度直方图n1、灰度直方图简介n 灰度直方图是数字图像处理中一个最简单、最有用的工具，它描述了一幅图像的灰度级内容。n 任何一幅图像的直方图都包含了客观的信息，某些类型的图像还可由其直方图完全描述。2n 灰度直方图是灰度值的函数，描述的是 图像中具有该灰度值的像素的个数 。n 横坐标表示像素的 灰度级别 ；纵坐标是该灰度 出现的频率 （像素的个数）。n 例如，图像 5-1的灰度直方图如图 5-2所示。2、灰度直方图的定义3图 5-1 原图 图 5-2 灰度直方图直方图示例4n 灰度直方图也有另一种方式的定义：假设有一幅由函数 D(x,y)所
2、定义的连续图像，它平滑地从中心的高灰度级变化到边沿的第灰度级。n 选择某一灰度级 D1， 然后定义一条轮廓线，该轮廓线连接了图像上所有的具有灰度级 D1的点。所得到的轮廓线形成了包围灰度级大于等于 D1的区域的封闭曲线。如图5-3所示。直方图的另一种表示方法5图像中有一条灰度级为 D1的轮廓线，在更高的灰度级 D2处，还有第二条轮廓线。设 A1是第一条轮廓线所包围区域的面积， A2是第二条轮廓线所包围的区域的面积。图 5-3直方图的另一种表示示例6n 将一幅连续图像中被具有灰度级 D的所有轮廓所包围的面积称为该图象的阈值面积函数 A(D)。 直方图的可定义为：直方图定义公式n 由上式可以得出结
3、论：一幅连续图像的直方图是其阈值面积函数的导数的负值。7n 负号的出现是由于，随着 D的增加 A（ D） 在减小。n 如果将图像看成是一个二维的随机变量，则面积函数相当于其积累分布函数，而灰度值相当于其概率密度函数。n 对于离散函数，我们固定 D 为 1，则上式变为：83、编写程序实现灰度直方图n （ 1） 到目前为止的图像处理程序小结n 编写图像处理程序首先需要把要处理的图像 “读进来 ” 把磁盘上的图像读入到程序地址空间内的内存中。n 这实际上是一个在内存中建立图像对象的过程，这里所谓的 图象对象 ，可以理解为面向对象概念中的 对象 ；也可以是传统的过程化程序设计方法中处理的各种 程序变量 或者 结构 。9n 在图像处理程序中，设置一个变量或者函数来提供 图像数据的首地址 。也就是存放图像像素数据的内存块 （数组）的首地址。前面提到的读取图像到内存中的操作，就是为了创建这个 图像像素内存块 。n 在所有的图像处理算法中，都要找到 图像像素首地址 ，然后对其执行相关的算法。n 示意图如下：10
