OpenCV笔记（二十三）直方图计算

一、直方图概念

假设有图像数据8x8，像素值范围0~14共15个灰度等级，统计得到各个等级出现次数及直方图如右侧所示，每个紫色的长条叫BIN

上述直方图概念是基于图像像素值，其实对图像梯度、每个像素的角度、等一切图像的属性值，我们都可以建立直方图。这个才是直方图的概念真正意义，不过是基于图像像素灰度直方图是最常见的。

直方图最常见的几个属性：

- dims 表示维度，对灰度图像来说只有一个通道值dims=1

- bins 表示在维度中子区域大小划分，bins=256，划分为256个级别

- range 表示值得范围，灰度值范围为[0~255]之间

二、相关API

1.split

split(// 把多通道图像分为多个单通道图像
const Mat &src, //输入图像
Mat* mvbegin）// 输出的通道图像数组

2.calaHist

calcHist(
 const Mat* images,//输入图像指针
int images,// 图像数目
const int* channels,// 通道数
InputArray mask,// 输入mask，可选，不用
OutputArray hist,//输出的直方图数据
int dims,// 维数
const int* histsize,// 直方图级数
const float* ranges,// 值域范围
bool uniform,// true by default
bool accumulate// false by defaut
)

三、综合例程

#include 
#include 
#include 

using namespace std;
using namespace cv;

int main(int argc, char** argv) {
	Mat src = imread("D:/vcprojects/images/test.png");
	if (!src.data) {
		printf("could not load image...\n");
		return -1;
	}
	char INPUT_T[] = "input image";
	char OUTPUT_T[] = "histogram demo";
	namedWindow(INPUT_T, CV_WINDOW_AUTOSIZE);
	namedWindow(OUTPUT_T, CV_WINDOW_AUTOSIZE);
	imshow(INPUT_T, src);

	// 分通道显示
	vector bgr_planes;
	split(src, bgr_planes);
	//imshow("single channel demo", bgr_planes[0]);

	// 计算直方图
	int histSize = 256;
	float range[] = { 0, 256 };
	const float *histRanges = { range };
	Mat b_hist, g_hist, r_hist;
	calcHist(&bgr_planes[0], 1, 0, Mat(), b_hist, 1, &histSize, &histRanges, true, false);
	calcHist(&bgr_planes[1], 1, 0, Mat(), g_hist, 1, &histSize, &histRanges, true, false);
	calcHist(&bgr_planes[2], 1, 0, Mat(), r_hist, 1, &histSize, &histRanges, true, false);

	// 归一化
	int hist_h = 400;
	int hist_w = 512;
	int bin_w = hist_w / histSize;
	Mat histImage(hist_w, hist_h, CV_8UC3, Scalar(0, 0, 0));
	normalize(b_hist, b_hist, 0, hist_h, NORM_MINMAX, -1, Mat());
	normalize(g_hist, g_hist, 0, hist_h, NORM_MINMAX, -1, Mat());
	normalize(r_hist, r_hist, 0, hist_h, NORM_MINMAX, -1, Mat());

	// render histogram chart
	for (int i = 1; i < histSize; i++) {
		line(histImage, Point((i - 1)*bin_w, hist_h - cvRound(b_hist.at(i - 1))), 
			Point((i)*bin_w, hist_h - cvRound(b_hist.at(i))), Scalar(255, 0, 0), 2, LINE_AA);

		line(histImage, Point((i - 1)*bin_w, hist_h - cvRound(g_hist.at(i - 1))),
			Point((i)*bin_w, hist_h - cvRound(g_hist.at(i))), Scalar(0, 255, 0), 2, LINE_AA);

		line(histImage, Point((i - 1)*bin_w, hist_h - cvRound(r_hist.at(i - 1))),
			Point((i)*bin_w, hist_h - cvRound(r_hist.at(i))), Scalar(0, 0, 255), 2, LINE_AA);
	}
	imshow(OUTPUT_T, histImage);

	waitKey(0);
	return 0;
}