【数字图像处理】图像可视化对数增强 直方图及其均衡化

数字图像处理第三次作业。

1、图像可视性对数增强

为了增强图像的可视信息，对图像中的像素进行基于对数的操作 公式如下：

Ld是显示亮度（我们所要求的值），Lw是真实世界的亮度（图片的当前值），Lmax是场景中的最亮值（图片的最大值）。

公式很简单 实现起来也比较容易。

这个映射保证了不管场景的动态范围是怎样的，其最大值都能映射到1 其他的值能够比较平滑的递增

2、直方图

在灰度图像上进行处理

3、直方图的均衡化

目的是使图片的色彩分布更为均匀，直方图均衡化处理好后，图像的直方图是平直的，即各灰度级具有相同的出现频数

处理方法：

对于对于原直方图中的任意一个灰度级rk，只需将灰度级为[0,rk]以内的所有像素个数的和除以图像的像素总数，就可以得到转换之后的对应灰度级s

下图用了一个简单的例子做了说明：图像大小为64*64 4096个像素，有8个灰度级，

第一行是灰度级，第二行是其概率分布，nk是不同灰度级下的像素数目，第四行是其对应的概率。

第五行是转换后的灰度级概率，舍入后将同一个灰度级下的元素进行归并。

但其实转换后每一个灰度级的概率密度并不相等，这是由于不能保证累加后的像素值是相等的原因。

直方图均衡化实质上是减少图像的灰度级以换取对比度的加大。在均衡过程中，原来的直方图上出现概率较小的灰度级被归入很少几个甚至一个灰度级中，故得不到增强。若这些灰度级所构成的图象细节比较重要，则需采用局部区域直方图均衡化处理。

注意：一般直方图的均衡化是在灰度图像上进行处理的，其次要分成256个bin，这样才能保证图像不失真。