原理

  直方图均衡化是一种通过使用图像直方图,调整对比度的图像处理方法;通过对图像的强度(intensity)进行某种非线性变换,使得变换后的图像直方图为近似均匀分布,从而,达到提高图像对比度和增强图片的目的。普通的直方图均衡化采用如下形式的非线性变换:

  设 为原始灰度图像,为直方图均衡化的灰度图像,则 和 的每个像素的映射关系如下:

  其中,L 为灰度级,通常为 256,表明了图像像素的强度的范围为 0 ~ L-1;

  p等于图像 中强度为 n 的像素数占总像素数的比例,即原始灰度图直方图的概率密度函数;

  fi,j 表示在图像 中,第 i 行,第 j 列的像素强度;gi,j 表示在图像 中,第 i 行,第 j 列的像素强度.

Python 实现

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf8 -*-
"""
# Author: klchang
# Date: 2018.10
# Description:
histogram equalization of a gray image.
"""
from __future__ import print_function
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt def histequ(gray, nlevels=256):
# Compute histogram
histogram = np.bincount(gray.flatten(), minlength=nlevels)
print ("histogram: ", histogram) # Mapping function
uniform_hist = (nlevels - 1) * (np.cumsum(histogram)/(gray.size * 1.0))
uniform_hist = uniform_hist.astype('uint8')
print ("uniform hist: ", uniform_hist) # Set the intensity of the pixel in the raw gray to its corresponding new intensity
height, width = gray.shape
uniform_gray = np.zeros(gray.shape, dtype='uint8') # Note the type of elements
for i in range(height):
for j in range(width):
uniform_gray[i,j] = uniform_hist[gray[i,j]] return uniform_gray if __name__ == '__main__':
fname = "320px-Unequalized_Hawkes_Bay_NZ.png" # Gray image
# Note, matplotlib natively only read png images.
gray = plt.imread(fname, format=np.uint8)
if gray is None:
print ("Image {} does not exist!".format(fname))
exit(-1) # Histogram equalization
uniform_gray = histequ(gray) # Display the result
fig, (ax1, ax2) = plt.subplots(1, 2)
ax1.set_title("Raw Image")
ax1.imshow(gray, 'gray')
ax1.set_xticks([]), ax1.set_yticks([]) ax2.set_title("Histogram Equalized Image")
ax2.imshow(uniform_gray, 'gray')
ax2.set_xticks([]), ax2.set_yticks([]) fig.tight_layout()
plt.show()

原始图片 320px-Unequalized_Hawkes_Bay_NZ.png

结果显示

参考资料

[1]. Histogram_equalization - Wikipedia. https://en.wikipedia.org/wiki/Histogram_equalization

[2]. Histogram Equalization. https://www.math.uci.edu/icamp/courses/math77c/demos/hist_eq.pdf

灰度图的直方图均衡化(Histogram Equalization)原理与 Python 实现的更多相关文章

  1. 图像处理之直方图均衡化及C源码实现

    1 直方图均衡化(Histogram Equalization)简介 图像对比度增强的方法可以分成两类:一类是直接对比度增强方法;另一类是间接对比度增强方法.直方图拉伸和直方图均衡化是两种最常见的间接 ...

  2. 直方图均衡化与Matlab代码实现

    昨天说了,今天要好好的来解释说明一下直方图均衡化.并且通过不调用histeq函数来实现直方图的均衡化. 一.直方图均衡化概述 直方图均衡化(Histogram Equalization) 又称直方图平 ...

  3. opencv图像直方图均衡化及其原理

    直方图均衡化是什么有什么用 先说什么是直方图均衡化,通俗的说,以灰度图为例,原图的某一个像素为x,经过某个函数变为y.形成新的图.新的图的灰度值的分布是均匀的,这个过程就叫直方图均衡化. 图像直方图均 ...

  4. 图解直方图均衡化及其Python实现

    在理解直方图均衡化的过程中,参考了一些书籍和博客,让人困惑的是,笔者对于直方图的理解还是停留在表面,并没有深入理解其内涵.因此,本文拟结合图片对直方图的概念进行阐述,并给出其Python实现,最后对她 ...

  5. OpenCV计算机视觉学习(9)——图像直方图 & 直方图均衡化

    如果需要处理的原图及代码,请移步小编的GitHub地址 传送门:请点击我 如果点击有误:https://github.com/LeBron-Jian/ComputerVisionPractice 1, ...

  6. python——直方图均衡化

    from PIL import Image from pylab import * from numpy import * def histeq(im,nbr_bins = 256): "& ...

  7. 直方图均衡化CImg实现

    这篇博客是关于试用CImg库来实现灰度图和彩色图的直方图均衡化操作.感觉效果还不错,除了彩色图在均衡化时会有一定的色彩失真. C++代码实现: // // hEqualization.hpp // 直 ...

  8. 直方图均衡化的 C++ 实现(基于 openCV)

    这是数字图像处理课的大作业,完成于 2013/06/17,需要调用 openCV 库,完整源码和报告如下: #include <cv.h> #include <highgui.h&g ...

  9. python实现直方图均衡化,理想高通滤波与高斯低通滤波

    写在前面 HIT大三上学期视听觉信号处理课程中视觉部分的实验二,经过和学长们实验的对比发现每一级实验要求都不一样,因此这里标明了是2019年秋季学期的视觉实验二. 由于时间紧张,代码没有进行任何优化, ...

随机推荐

  1. 数据输入——生成你需要的echart图(世界地图,气泡图)

    上一篇文章介绍了:堆积柱状图.扇形图.嵌套环形图,现在来介绍一下:世界地图和气泡图 1.世界地图 http://echarts.baidu.com/examples/editor.html?c=map ...

  2. netsh 第一次用这命令

    转载自 目标是WIN7 X64,且开启了防火墙,想要用他的机器去访问别的机器,又不想登陆他的系统,常规办法一般是上传一个htran,然后进行转发,但是对方有杀软,有被杀的可能性,所以我用另外一种办法达 ...

  3. facebook 摘要生成阅读笔记(一) A Neural Attention Model for Sentence Summarization

    流程: 1.文本和摘要全部输入到模型中. 2.训练时,对生成摘要取前C个词,从头开始取,如果生成的摘要不足C,那么不足的地方直接补<s>. 3.训练时,最大化生成的摘要与原摘要的概率,即每 ...

  4. Cloudera Impala源码分析: SimpleScheduler调度策略详解包括作用、接口及实现等

    问题导读:1.Scheduler任务中Distributed Plan.Scan Range是什么?2.Scheduler基本接口有哪些?3.QuerySchedule这个类如何理解?4.Simple ...

  5. zookeeper集群搭建及Leader选举算法源码解析

    第一章.zookeeper概述 一.zookeeper 简介 zookeeper 是一个开源的分布式应用程序协调服务器,是 Hadoop 的重要组件. zooKeeper 是一个分布式的,开放源码的分 ...

  6. Java 并行编程!

    多核处理器现在已广泛应用于服务器.台式机和便携机硬件.它们还扩展到到更小的设备,如智能电话和平板电脑.由于进程的线程可以在多个内核上并行执行,因此多核处理器为并发编程打开了一扇扇新的大门.为实现应用程 ...

  7. SSL编程(1) 概述

    文章来自本园马若望 SSL是TCP/IP环境上的标准的安全加密传输协议.SSL的全称是安全的 Socket层,它具有与Socket类似的客户端/服务器体制.常见的https即http+ssl,从安全的 ...

  8. C# using用法

    一.using指令 使用using指令在文件顶部引入命名空间,如 using System; using System.IO; 二.using别名 用using为命名空间或类型定义别名,当引入的多个命 ...

  9. 设置navigationbar透明度时的坑

    1.需要设置导航条透明度时     UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"bg_clear.png"]; //设置背景颜色 [nav2.na ...

  10. DUBBO监控,设置接口调用数据的上报周期

    目录 DUBBO监控,设置接口调用数据的上报周期 dubbo已有的监控方案 针对已有方案的改进 DUBBO监控,设置接口调用数据的上报周期 dubbo是目前比较好用的,用来实现soa架构的一个工具,d ...