【數字圖像處理之（四）】用圖像增強談灰度直方圖

灰度直方圖

是灰度級的函數，描述的是圖像中該灰度級的像個數或該灰度級像素出現的頻率（歸一化）

• 生成並繪製直方圖：

src = imread('Fig0303(a)(breast).tif');
imshow(src);
h1 = imhist(src);                      %生成直方圖
figure,imhist(src,255);             %繪製直方圖

h2 = imhist(src, 25);                 %生成直方圖
horz = linspace(0, 255, 25);
figure,bar(horz, h2);                 %繪製條狀直方圖
axis([0 255 0 60000]);               %設置座標軸最大最小值
set(gca, 'xtick', 0:50:250);          %設置座標軸的標尺
set(gca, 'ytick', 0:20000:60000);
xlabel('灰度級', 'fontsize', 10);  %座標軸附加圖像
ylabel('灰度值', 'fontsize', 10);
text(150, 40000, '條形直方圖', 'fontsize',15);

h3 = imhist(src, 25);                 %生成直方圖
horz = linspace(0, 255, 25);
figure,stem(horz, h3, 'fill');      %繪製桿狀直方圖
axis([0 255 0 60000]);               %設置座標軸最大最小值
set(gca, 'xtick', 0:50:250);         %設置座標軸的標尺
set(gca, 'ytick', 0:20000:60000);
xlabel('灰度級', 'fontsize', 10); %座標軸附加圖像
ylabel('灰度值', 'fontsize', 10);
text(150, 40000, '桿狀直方圖', 'fontsize',15);

h4 = imhist(src);                       %生成直方圖
figure,plot(h4);                         %繪連續直方圖
xlim('auto');                              %自動設置座標軸範圍和標尺
ylim('auto');
text(150, 40000, '連續直方圖', 'fontsize',15);

src = imread('Fig0303(a)(breast).tif');
imshow(src);
h1 = imhist(src);                      %生成直方圖
figure,imhist(src,255);             %繪製直方圖

h2 = imhist(src, 25);                 %生成直方圖
horz = linspace(0, 255, 25);
figure,bar(horz, h2);                 %繪製條狀直方圖
axis([0 255 0 60000]);               %設置座標軸最大最小值
set(gca, 'xtick', 0:50:250);          %設置座標軸的標尺
set(gca, 'ytick', 0:20000:60000);
xlabel('灰度級', 'fontsize', 10);  %座標軸附加圖像
ylabel('灰度值', 'fontsize', 10);
text(150, 40000, '條形直方圖', 'fontsize',15);

h3 = imhist(src, 25);                 %生成直方圖
horz = linspace(0, 255, 25);
figure,stem(horz, h3, 'fill');      %繪製桿狀直方圖
axis([0 255 0 60000]);               %設置座標軸最大最小值
set(gca, 'xtick', 0:50:250);         %設置座標軸的標尺
set(gca, 'ytick', 0:20000:60000);
xlabel('灰度級', 'fontsize', 10); %座標軸附加圖像
ylabel('灰度值', 'fontsize', 10);
text(150, 40000, '桿狀直方圖', 'fontsize',15);

h4 = imhist(src);                       %生成直方圖
figure,plot(h4);                         %繪連續直方圖
xlim('auto');                              %自動設置座標軸範圍和標尺
ylim('auto');
text(150, 40000, '連續直方圖', 'fontsize',15);

 

• 直方圖均衡化（可使圖像的灰度間距拉開或使灰度分佈均勻）：

src = imread('Fig0303(a)(breast).tif');
result = histeq(src);    %均衡化
imshow(result);

src = imread('Fig0303(a)(breast).tif');
result = histeq(src);    %均衡化
imshow(result);

• 自適應直方圖均衡化：

src = imread('Fig0303(a)(breast).tif');
result = adapthisteq(src);%自適應直方圖均衡化
figure, imshow(src);
figure, imhist(src);
figure, imshow(result);
figure, imhist(result);

src = imread('Fig0303(a)(breast).tif');
result = adapthisteq(src);%自適應直方圖均衡化
figure, imshow(src);
figure, imhist(src);
figure, imshow(result);
figure, imhist(result);

• MATLAB函數小結：

imhist( )：該函數用於獲取圖像數據直方圖。（PS：若沒有賦值給左邊的變量，該函數將顯示一張灰度直方圖）

h1 = imhist( src, n )

src--輸入圖像

n   --灰度級別，默認爲256

linspace(a, b, n)：該函數生成一個(1xn)數組，數據的第一個元素值爲a，最後一個元素爲b，n是總採樣點數。（PS：所有元素的值均勻分佈）

bar(horz, h2)：繪製條狀直方圖，通過horz控制直方圖顯示的密集程度                 

horz -- 一個(1xn)數組（跟h2同階）

h2    -- 要繪製的直方圖

stem(horz, h3, 'fill')：繪製桿狀直方圖

horz -- 一個(1xn)數組（跟h2同階）

h2    -- 要繪製的直方圖

'fill'  -- 杆頭是否空心

plot(h4)：繪連續直方圖

result = histeq(src);    %獲取直方圖均衡化後的圖像

result = adapthisteq(src);      %獲取直方圖自適應均衡化後的圖像