在包里
  • 灰度直方图
  • 彩色直方图

葵花宝典
直方图的理论还是非常丰富的,应用也非常多,诸如:
直方图均衡化
直方图匹配(meanshift,camshift)

在这里,我先介绍基础。怎样绘制图像的直方图。

拿灰度图像来说。直方图就是不同的灰度相应的个数,横轴(x)就是[0,256), 纵轴(y)就是相应的个数
例如以下图,各自是灰度直方图和彩色直方图

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvYWJjZDE5OTI3MTln/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center" width="600" height="461" alt="">




初识API
C++: void calcHist(const
Mat* images, int nimages, const int* channels, InputArray mask, SparseMat& hist, int dims, const int* histSize, const float** ranges,
bool uniform=true, bool accumulate=false )
 
  • images – 是一个图像数组。简单起见。我们都仅仅传一个图像.
  • nimages – 图片数组大小。我们固定为1
  • channels – 是一个数组,灰度图像为0就能够,彩色图像要0,1,2
  • mask – 这里我们不须要。传Mat()就能够
  • hist – 输出的直方图
  • dims – 计算彩色RGB要3,gray传1
  • histSize – 是一个数组。一般来说内容就是256
  • ranges – 是一个二维数组,每一个数组包含的都是一个范围,[0,255]最经常使用,以下会看到
  • uniform – 在这里用默认就足够.
  • accumulate – 在这里用默认就足够.

如果我们要计算灰度图像的直方图,例如以下调用就可以:

int histSize[1]; // number of bins

float hranges[2]; // min and max pixel value

const float* ranges[1];

int channels[1]; // only 1 channel used here


histSize[0]= 256;

hranges[0]= 0.0;

hranges[1]= 255.0;

ranges[0]= hranges;

channels[0]= 0; // by default, we look at channel 0



// Computes the 1D histogram.

Mat hist;

// Compute histogram

calcHist(&image,1,channels,Mat(),hist,1,histSize,ranges);



荷枪实弹
先看看设计的一个灰度类
第一个方法是构造函数
第二个方法是获得直方图
第三个方法是绘制直方图
class Histogram1D {
private:
int histSize[1]; // number of bins
float hranges[2]; // min and max pixel value
const float* ranges[1];
int channels[1]; // only 1 channel used here
public:
Histogram1D() {
histSize[0]= 256;
hranges[0]= 0.0;
hranges[1]= 255.0;
ranges[0]= hranges;
channels[0]= 0; // by default, we look at channel 0
} // Computes the 1D histogram.
Mat getHistogram(const cv::Mat &image) {
Mat hist;
// Compute histogram
calcHist(&image,1,channels,Mat(),hist,1,histSize,ranges);
return hist;
} Mat getHistogramImage(const cv::Mat &image){
// Compute histogram first
Mat hist= getHistogram(image);
// Get min and max bin values
double maxVal=0;
double minVal=0;
minMaxLoc(hist, &minVal, &maxVal, 0, 0);
// Image on which to display histogram
Mat histImg(histSize[0], histSize[0],CV_8U,Scalar(255));
// set highest point at 90% of nbins
int hpt = static_cast<int>(0.9*histSize[0]);
// Draw a vertical line for each bin
for( int h = 0; h < histSize[0]; h++ ) {
float binVal = hist.at<float>(h);
int intensity = static_cast<int>(binVal*hpt/maxVal);
// This function draws a line between 2 points
line(histImg,Point(h,histSize[0]),
Point(h,histSize[0]-intensity),
Scalar::all(0));
}
return histImg;
}
};

然后,主函数调用

Mat image,gray;
image = imread( argv[1], 1 );
if( !image.data )
return -1;
cvtColor(image, gray, CV_BGR2GRAY); Histogram1D h;
namedWindow("Histogram");
imshow("Histogram",h.getHistogramImage(gray));

灰度直方图已经画好,以下画彩色直方图

画彩色直方图的过程和灰度直方图差点儿相同,是把RGB三通道分别独自出来,各自计算
/// Separate the image in 3 places ( B, G and R )
vector<Mat> bgr_planes;
split( src, bgr_planes );

如今,你就有了3个Mat存放在bgr_planes,再次强调下。OpenCV里面彩色图像的第一个通道是blue,BGR哦

然后。你用我们之前的Histogram1D类分别调用就能够了


举一反三
有时候。我们还能够绘制不同色彩空间的直方图
以下我们绘制2D Hue-Saturation histogram for a color image

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvYWJjZDE5OTI3MTln/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/Center" width="600" height="450" alt="">


因为我对HSV色彩空间的理论没有学过。所以以下就贴出官方教程的代码
#include <cv.h>
#include <highgui.h> using namespace cv; int main( int argc, char** argv )
{
Mat src, hsv;
if( argc != 2 || !(src=imread(argv[1], 1)).data )
return -1; cvtColor(src, hsv, CV_BGR2HSV); // Quantize the hue to 30 levels
// and the saturation to 32 levels
int hbins = 30, sbins = 32;
int histSize[] = {hbins, sbins};
// hue varies from 0 to 179, see cvtColor
float hranges[] = { 0, 180 };
// saturation varies from 0 (black-gray-white) to
// 255 (pure spectrum color)
float sranges[] = { 0, 256 };
const float* ranges[] = { hranges, sranges };
MatND hist;
// we compute the histogram from the 0-th and 1-st channels
int channels[] = {0, 1}; calcHist( &hsv, 1, channels, Mat(), // do not use mask
hist, 2, histSize, ranges);
double maxVal=0;
minMaxLoc(hist, 0, &maxVal, 0, 0); int scale = 10;
Mat histImg = Mat::zeros(sbins*scale, hbins*10, CV_8UC3); for( int h = 0; h < hbins; h++ )
for( int s = 0; s < sbins; s++ )
{
float binVal = hist.at<float>(h, s);
int intensity = cvRound(binVal*255/maxVal);
rectangle( histImg, Point(h*scale, s*scale),
Point( (h+1)*scale - 1, (s+1)*scale - 1),
Scalar::all(intensity),
CV_FILLED );
} namedWindow( "Source", 1 );
imshow( "Source", src ); namedWindow( "H-S Histogram", 1 );
imshow( "H-S Histogram", histImg );
waitKey();
}

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