2017年11月28日 星期二

03361204 王甯 HW2

影像處理入門:直方圖均化篇


  有時候我們會遇到所拍攝的照片因為曝光不足而偏暗或是過度曝光而偏亮的情形,以至於不容易辨別部分照片中的細節。在影像處理中有一個解決方法叫做 Histogram Equalization,譯作直方圖均化,藉由提升相片的全局對比度,使得被隱蓋住的細節重見天日。

  由於均化過程將利用到累積直方圖,所以我們必須先將相片中所有的像素其RGB色階(0~255)的分佈情形記錄成直方圖。

  所謂直方圖,即透過許多可能為不同高度且相鄰的長方形來表示連續資料分布情況的一種統計圖表。直方圖的x軸通常代表一個數值範圍,而y軸則記錄對應的出現次數。當較大的出現次數都集中在某些小範圍時,我們說這樣的分佈不夠均勻,如下圖所示

均化前的圖片及對應的直方圖+累積曲線

來看看均化後的結果

均化後的結果

  可以發現完成直方圖均化後出現次數被打散到整個色階區間內,圖片也因為對比度的增強而變得清晰了!注意到圖中的黑線是依照累積直方圖作成,均化後若是以直方圖作畫,將接近一個直角三角形。

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  一開始對像素的理解不是非常清楚,也不太了解為什麼均化過程要用到直方圖、累積直方圖,所幸老師的投影片及網路上許多的參考資源都可以幫助理解,了解以後就不會覺得它很深奧了:)

  在百度百科上的解釋還滿好理解的。

  順便記錄一下撰寫程式部分的坑:
  (1)y軸是往下為正,
  (2)使用查表法將能夠顯著的提升執行效率


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