圖像直方圖歸一化 Histogram Normalization

一. 直方圖歸一化

? ? ? ? 有些灰度圖像的像素并沒(méi)有分布在 [0,255] 內(nèi)哟绊,而是分布在 [0,255] 的子區(qū)間內(nèi)。這樣的圖像肉眼看上去往往不是很清晰痰憎。我們可以通過(guò)直方圖歸一化的方式票髓,將它的像素分布從 [0,255] 的子區(qū)間變?yōu)?[0,255] 范圍內(nèi)。通過(guò)這樣的方式铣耘,往往可以增加圖像的清晰度洽沟。

? ? ? ? 這種歸一化直方圖的操作被稱(chēng)為灰度變換(Grayscale Transformation)。像素點(diǎn)的取值范圍從 [c,d] 轉(zhuǎn)換到 [a,b] 的算法如下:

直方圖歸一化算法 ↑

二. 實(shí)驗(yàn):將一張灰度范圍為 [10,160] 的圖像進(jìn)行直方圖歸一化蜗细,使其灰度范圍為 [0,255]

import cv2

import numpy as np

import matplotlib.pyplot as plt

# histogram normalization

def hist_normalization(img, a=0, b=255):

????????# get max and min

????????c = img.min()

????????d = img.max()

????????out = img.copy()

????????# normalization

????????out = (b-a) / (d - c) * (out - c) + a

????????out[out < a] = a

????????out[out > b] = b

????????out = out.astype(np.uint8)

????????return out

# Read image

img = cv2.imread("../head_g_n.jpg",0).astype(np.float)

# histogram normalization

out = hist_normalization(img)

# Display histogram

plt.hist(out.ravel(), bins=255, rwidth=0.8, range=(0, 255))

plt.savefig("out_his.jpg")

plt.show()

# Save result

cv2.imshow("result", out)

cv2.imwrite("out.jpg", out)

cv2.waitKey(0)

cv2.destroyAllWindows()


三. 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

原圖像像素分布直方圖[10,160] ↑


原圖像 ↑
歸一化后的圖像像素分布直方圖[0,255] ↑


歸一化后的圖像 ↑

????????可以看到裆操,我們將灰度范圍為 [10,160] 的圖像進(jìn)行直方圖歸一化到 [0,255] 后怒详,圖像的清晰度顯著增強(qiáng)。


四. 參考內(nèi)容:

????????https://www.cnblogs.com/wojianxin/p/12509686.html

? ??????https://blog.csdn.net/Ibelievesunshine/article/details/104918524

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