一、相关方法
1.图像的直方图: 在进行图像处理时,往往需要访问图像的灰度值(即像素),因而我们需要得到一个不同灰度的概率密度函数,称作该图像的直方图。图像直方图表示图像中各种灰度出现的频率。
2.直方图均衡化:对直方图进行建模,进而改变其对比度。
3.相关函数
(1)OpenCV中使用函数 void calcHist 计算图像的直方图,使用函数void equalizeHist进行直方图均衡化。
void calcHist(const Mat* images,int nimages,const int* chanels,
InputArray mask,OutputArray hist,int dims,const int* histSize,
const float** ranges,bool uniform=true,bool accumulate = false)
参数说明:
①const Mat* images:第一个参数是集合中的第一幅图像的地址,可用于处理一批影像。
②int nimages:第二个参数的原图像的数量。
③const int* chanels:第三个参数是用来计算直方图的通道列表,通道数从0到2。
④InputArray mask:第四个参数是一个可选项,mask用来指示直方图中图像像素的个数。
⑤OutputArray hist:第五个参数是输出直方图。
⑥int dims:第六个参数是用于指示直方图的维数。
⑦const int* histSize:第七个参数是每一维度上直方图大小的数组。
⑧const float** ranges:第八参数是每一维度上直方图的边界维度数组。
⑨bool uniform=true:第九个参数表示直方图是否为均匀分布,默认情况下,Boolean值为true。
⑩bool accumulate = false:第十个参数表示直方图是否为累加的,默认情况下,Boolean值为false。
void equalizeHist(InputArray src,OutputArray dst)
参数说明:
InputArray src:第一个参数是输入图像。
OutputArray dst:第二个参数是输出图像。
(2)OpenCV中使用函数void compareHist进行两个图像直方图histImage1和histImage2的比较。
void compareHist(InputArray histImage1,InputAarray histImage2,method)
二、(实例一)彩色图像均衡化
1.完整代码
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>
#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;
using namespace cv;
void histogramcalculation(const Mat &Image, Mat &histoImage)
{
int histSize = 255;
//对RGB设置范围
float range[] = { 0, 256 };
const float* histRange = { range };
bool uniform = true;
bool accumulate = false;
Mat b_hist, g_hist, r_hist;
vector <Mat> bgr_planes;
split(Image, bgr_planes);
//计算各个直方图
calcHist(&bgr_planes[0], 1, 0, Mat(), b_hist, 1, &histSize, &histRange, uniform, accumulate);
calcHist(&bgr_planes[1], 1, 0, Mat(), g_hist, 1, &histSize, &histRange, uniform, accumulate);
calcHist(&bgr_planes[2], 1, 0, Mat(), r_hist, 1, &histSize, &histRange, uniform, accumulate);
//为RGB绘制直方图
int hist_w = 512;
int hist_h = 400;
int bin_w = cvRound((double)hist_w / histSize);
Mat histImage(hist_h, hist_w, CV_8UC3, Scalar(0, 0, 0));
//将结果归一化为[0,histImage.rows]
normalize(b_hist, b_hist, 0, histImage.rows, NORM_MINMAX, -1, Mat());
normalize(g_hist, g_hist, 0, histImage.rows, NORM_MINMAX, -1, Mat());
normalize(r_hist, r_hist, 0, histImage.rows, NORM_MINMAX, -1, Mat());
//为每个通道进行绘制
for (int i = 1; i < histSize; i++)
{
line(histImage, Point(bin_w*(i - 1), hist_h - cvRound(b_hist.at<float>(i - 1))),
Point(bin_w*(i), hist_h - cvRound(b_hist.at<float>(i))), Scalar(255, 0, 0), 2, 8, 0);
line(histImage, Point(bin_w*(i - 1), hist_h - cvRound(g_hist.at<float>(i - 1))),
Point(bin_w*(i), hist_h - cvRound(g_hist.at<float>(i))), Scalar(0, 255, 0), 2, 8, 0);
line(histImage, Point(bin_w*(i - 1), hist_h - cvRound(r_hist.at<float>(i - 1))),
Point(bin_w*(i), hist_h - cvRound(r_hist.at<float>(i))), Scalar(0, 0, 255), 2, 8, 0);
}
histoImage = histImage;
}
int main()
{
Mat src, imageq;
Mat histImage;
//读取原始影像
src = imread("C:\\Users\\86151\\Pictures\\Camera Roll\\全智贤14.jpg");
if (!src.data)
{
cout << "Error Image!" << endl;
exit(1);
}
//将图像划分为3个部分(B、G、R)
vector<Mat> bgr_planes;
split(src, bgr_planes);
//显示结果
namedWindow("Source Image", WINDOW_NORMAL);
imshow("Source Image",src);
//计算原始影像每个通道的直方图
histogramcalculation(src, histImage);
//显示每个颜色通道的直方图
namedWindow("Colour Image Histogram", WINDOW_NORMAL);
imshow("Colour Image Histogram",histImage);
//均衡化图像
//直方图均衡化应用于每个通道
equalizeHist(bgr_planes[0], bgr_planes[0]);
equalizeHist(bgr_planes[1], bgr_planes[1]);
equalizeHist(bgr_planes[2], bgr_planes[2]);
//将均衡化的图像通道合并得到其均衡图像
merge(bgr_planes, imageq);
//显示均衡化图像
namedWindow("Equalized Image",WINDOW_NORMAL);
imshow("Equalized Image",imageq);
//计算每个均衡化图像通道的直方图
histogramcalculation(imageq,histImage);
//显示均衡化图像的直方图
namedWindow("Equalized Colour Image Histogram",WINDOW_NORMAL);
imshow("Equalized Colour Image Histogram",histImage);
//等待用户退出程序
waitKey();
return 0;
}
2.结果展示