最基本的图像分析工具----灰度直方图。使用直方图辅助,可以实现4大灰度变换,包括线性灰度变换(灰度拉伸)、灰度对数变换、灰度伽马变换、灰度分段线性变换;使用直方图修正技术,可以实现2大变换,包括直方图均衡化和直方图规定化。

一、灰度直方图

灰度直方图分为一般灰度直方图和归一化灰度直方图,灰度直方图统计图像中各个灰度级出现的次数,而归一化的灰度直方图统计的是各个灰度级出现的频率。因此,灰度直方图通常在定量上,有总体像素个数以及各个灰度像素个数;在定性上,可以看出整体灰度动态范围,即对比度与亮度。

使用C#绘制一般灰度直方图的底层代码中,算法流程的核心是计算各个灰度级的像素个数;而绘制归一化灰度直方图,算法流程的核心是计算灰度即的累积分布函数。代码如下,然而代码在Halcon库中,可随意查看。

  byte* Init_byte = (byte*)bmpdata.Scan0;
//必须先对行遍历,再对列遍历
for (int i = ; i < bmpdata.Height; i++)
{
for (int j = ; j < bmpdata.Width; j++)
{
//计算出不同灰度级的像素个数
temp = *Init_byte;
CountPix[temp]++;
//换列
Init_byte++;
}
//换行
Init_byte += bmpdata.Stride - bmpdata.Width;
}
for (int k = ; k < ; k++)
{
//计算出不同灰度级的累积像素个数
if (k!=)
{
CumulatePix[k] = CumulatePix[k - ] + CountPix[k];
}
else
{
CumulatePix[] = CountPix[];
}
}

二、灰度的线性与非线性变换

灰度变换的目的在于增强图像的灰度对比度,达到理想预处理的目的。线性灰度变换,使用C#编码核心在于遍历图像的所有像素,对每个像素点添加一个乘性系数以及一个加性系数,调节两个参数以达到预想的效果(注意:对越界数值进行处理(0-255));非线性灰度变换,有对数变换与指数变换、伽马变换以及分段变换,编码实现同理,但区别在于实现了图像灰度的扩展和压缩功能,它会扩展低灰度值而压缩高灰度值,或者相反,让图像的灰度分布更加符合人的视觉特征或灰度对比度更强。在Halcon中,对应算子分别是scale_image、scale_image_max、log_image、exp_image、pow_image,分段变换则比较麻烦了,一般使用overpaint_region对图像中的region进行变换。因此,分段变换适合在底层实现。

  unsafe
{
byte* Init_byte = (byte*)mbpdata.Scan0;
for (int i = ; i < mbpdata.Width; i++)
{
for (int j = ; j < mbpdata.Height; j++)
{
value = k * (*Init_byte) + b;
//处理越界值
if (value>)
{
*Init_byte = ;
}
else if (value<)
{
*Init_byte = ;
}
else
{
*Init_byte = (byte)value;
} Init_byte++;
}
Init_byte += mbpdata.Stride - mbpdata.Width;
}
}

三、直方图均衡与直方图规定化

直方图均衡是以累积分布函数变换为基础的直方图修正法,可以产生灰度级为概率均匀分布的图像。主要用于增强动态范围偏小的图像,以提升灰度对比度。使用C#编码的核心算法流程,1.将灰度值进行归一化;2.将图像灰度设置概率均匀分布,即p=1。图像归一化就是将图像转换成唯一的标准形式以抵抗各种变换,并在此基础上进行灰度均匀分布。

因此,当原始图像的直方图不同而图像结构性内容相同时,直方图均衡化所得到的视觉上几乎是完全一致的。而后,学者相继提出自适应的直方图均衡化算法(AHE)以及对比度有限的自适应直方图均衡化(CLAHE)。而去雾算法的本质是对图像对比度和亮度的调节,因此,CLAHE广泛应用在去雾算法中。

在Halcon中,直方图均衡化只是一句代码的事,equ_histo_image。

   byte* Init_byte = (byte*)bmpdata.Scan0;
//必须先对行遍历,再对列遍历
for (int i = ; i < bmpdata.Height; i++)
{
for (int j = ; j < bmpdata.Width; j++)
{
//计算出不同灰度级的像素个数
temp = *Init_byte;
CountPix[temp]++;
Init_byte++;
}
Init_byte += bmpdata.Stride - bmpdata.Width;
}
for (int k = ; k < ; k++)
{
//计算出不同灰度级的累积像素个数
if (k!=)
{
CumulatePix[k] = CumulatePix[k - ] + CountPix[k];
}
else
{
CumulatePix[] = CountPix[];
}
//根据灰度值进行一对一映射,其中注意运算法顺序和括号,防止只出现整数0.
PixMap[k] = (byte)( *CumulatePix[k] / bytes+0.5);
}
byte* Init_byte2 = (byte*)bmpdata.Scan0;
for (int i = ; i < bmpdata.Height; i++)
{
for (int j = ; j < bmpdata.Width; j++)
{
//直方图均衡化,获取灰度级,对应映射
temp = *Init_byte2;
*Init_byte2=PixMap[temp];
Init_byte2++;
}
Init_byte += bmpdata.Stride - bmpdata.Width;
}

直方图均衡化不仅操作简单且有效地丰富灰度级,但这个过程是不受控制的,因此引出了直方图规定化,或称直方图匹配。直方图规定化本质上是一种拟合过程,因此使规定化图像在对比度以及亮度上具有类似标准图像的特性,这也正是直方图规定化的目的所在。直方图规定化的算法流程是建立在直方图均衡化之上的,统计累积分布概率的最小差值的位置,进行一一对应的映射。

      

图像的点运算----底层代码与Halcon库函数的更多相关文章

  1. 图像开发的p2s模式:halcon+opencv的联动

    [<zw版·Halcon与delphi系列原创教程> 图像开发的p2s模式:halcon+opencv的联动 尽管halcon功能强大,基本上cv只是halcon的一个子集,不过cv毕竟是 ...

  2. java中CRUD(增删查改)底层代码的实现

    java中CRUD(增删查改)底层代码的实现: package com.station.dao; import com.station.model.Product; import java.sql.* ...

  3. 底层代码创建GUI

    %底层代码创建GUI hf = figure(... 'Units','Normalized',... 'Color','w',... 'Position',[0.1 0.1 0.8 0.8]); h ...

  4. JAVAEE——BOS物流项目02:学习计划、动态添加选项卡、ztree、项目底层代码构建

    1 学习计划 1.jQuery easyUI中动态添加选项卡 2.jquery ztree插件使用 n 下载ztree n 基于标准json数据构造ztree n 基于简单json数据构造ztree( ...

  5. Java反射简单使用--第一次细致阅读底层代码

    1:所写的东西都经过验证,保证正确,环境jdk8,eclipse2:在例子中,尽量以生产环境中实际代码为例,那种固定值什么的没什么意义 问题: 1:想获取调用方法所需要的参数 2:参数是以json形式 ...

  6. ArrayList底层代码解析笔记

    通过底层代码可以学习到很多东西: public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E& ...

  7. Nova创建虚拟机的底层代码分析

    作为个人学习笔记分享.有不论什么问题欢迎交流! 在openstack中创建虚拟机的底层实现是nova使用了libvirt,代码在nova/virt/libvirt/driver.py. #image_ ...

  8. 图像旋转与图像缩放及Matlab代码实现

    本周的作业是自己通过公式编写图像旋转与缩放的代码.今天先通过调用函数的方法来实现. 图像的旋转: A=imread('2.jpg'); J=imrotate(A, 30); subplot(1,2,1 ...

  9. ceph 底层代码分享

    一.底层工作队列 二.对象操作 三.上下文(Context)代码分析:

随机推荐

  1. Mysql表操作《一》表的增删改查

    一.表介绍 表相当于文件,表中的一条记录就相当于文件的一行内容,不同的是,表中的一条记录有对应的标题,称为表的字段 id,name,qq,age称为字段,其余的,一行内容称为一条记录 二.创建表 语法 ...

  2. 洛谷P3588 [POI2015]PUS(线段树优化建图)

    题面 传送门 题解 先考虑暴力怎么做,我们把所有\(r-l+1-k\)中的点向\(x\)连有向边,表示\(x\)必须比它们大,那么如果这张图有环显然就无解了,否则的话我们跑一个多源最短路,每个点的\( ...

  3. IntelliJ IDEA 如何将一个 filename.java 文件直接运行

    IntelliJ IDEA 如何将一个 filename.java 文件直接运行 前言: ​ 出于考证需要,手头有许多 *.java 文件需要进行运行.然后出于对 JetBrains 全家桶的喜爱,选 ...

  4. consul部署多台Docker集群

    Consul 最近在学习Ocelot,发现里面集成Consul,所有部署一下多机版集群,后来发现网上都是在一台虚拟机中的Docker部署,而且大同小异,没有真正解释清楚. 前提准备 4台Centos虚 ...

  5. 【翻译】理解 LSTM 及其图示

    目录 理解 LSTM 及其图示 本文翻译自 Shi Yan 的博文 Understanding LSTM and its diagrams,原文阐释了作者对 Christopher Olah 博文 U ...

  6. Elasticsearch 因拷贝多余的jar到lib库导致无法启动的问题

    因为需要测试,无意中拷贝了一个netty-buffer-4.1.16.Final.jar包放到es的lib目录下,晚上回家启动es的时候发现启动不起来了.检查日志发现如下错误. 其中有一句关键语句 C ...

  7. day0201

    #1.使用while循环输入 1 2 3 4 5 6 8 9 10'''count = 0while count < 10: count += 1 # count = count + 1 if ...

  8. Jmeter Grafana Influxdb 环境搭建

    1.软件安装 1.Grafana安装 本文仅涉及Centos环境 新建Grafana yum源文件 /etc/yum.repos.d/grafana.repo [grafana] name=grafa ...

  9. 高阶篇:4.1.1)QFDI(客户需求转换为设计要求)

    本章目的:明确QFDI的作用:收集客户需求(Customer Needs),转换为设计要求(Design Feature).并介绍其制作方法. 1.QFDI质量屋举例 不用怀疑,现在大部分参考教材所谓 ...

  10. Angular material mat-icon 资源参考_Navigation

    ul,li>ol { margin-bottom: 0 } dt { font-weight: 700 } dd { margin: 0 1.5em 1.5em } img { height: ...