數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告--直方圖規(guī)定化

1、.數(shù)字圖像處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：直方圖規(guī)定化姓名：班級(jí)：學(xué)號(hào)：專業(yè)：電子信息工程（2+2）指導(dǎo)教師：陳華華實(shí)驗(yàn)日期：2012年5月24日 直方圖匹配（規(guī)定化） 直方圖均衡化能夠自動(dòng)增強(qiáng)整個(gè)圖像的對(duì)比度，但它的具體增強(qiáng)效果不容易控制，處理的結(jié)果總是得到全局均勻化的直方圖。實(shí)際上有時(shí)需要變換直方圖，使之成為某個(gè)特定的形狀，從而有選擇地增強(qiáng)某個(gè)灰度值范圍內(nèi)的對(duì)比度。 這時(shí)可以采用比較靈活的直方圖規(guī)定化。一般來(lái)說(shuō)正確地選擇規(guī)定化的函數(shù)可以獲得比直方圖均衡化更好的效果。 所謂直方圖規(guī)定化，就是通過(guò)一個(gè)灰度映像函數(shù)，將原灰度直方圖改造成所希望的直方圖。所以，直方圖修正的關(guān)鍵就是灰度映像函數(shù)。 直方圖匹配方

2、法主要有3個(gè)步驟（這里設(shè)M和N分別為原始圖和規(guī)定圖中的灰度級(jí)數(shù)，且只考慮 NM的情況）： (1) 如同均衡化方法中，對(duì)原始圖的直方圖進(jìn)行灰度均衡化： (2) 規(guī)定需要的直方圖，并計(jì)算能使規(guī)定的直方圖均衡化的變換： (3) 將第1個(gè)步驟得到的變換反轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，即將原始直方圖對(duì)應(yīng)映射到規(guī)定的直方圖，也就是將所有pf(fi)對(duì)應(yīng)到pu(uj)去。一、A圖直方圖規(guī)定B圖Matlab程序:%直方圖規(guī)定化clear allA=imread('C:UsershpDesktopA.tif'); %讀入A圖像imshow(A) %顯示出來(lái) title('輸入的A圖像')%繪制直方圖m

3、,n=size(A); %測(cè)量圖像尺寸B=zeros(1,256); %預(yù)創(chuàng)建存放灰度出現(xiàn)概率的向量for k=0:255 B(k+1)=length(find(A=k)/(m*n); %計(jì)算每級(jí)灰度出現(xiàn)的概率，將其存入B中相應(yīng)位置endfigure,bar(0:255,B,'g'); %繪制直方圖title('A圖像直方圖')xlabel('灰度值')ylabel('出現(xiàn)概率')axis(0,260,0,0.015)C=imread('C:UsershpDesktopB.tif');%讀入B圖像imshow(C)

4、 %顯示出來(lái) title('輸入的B圖像')%繪制直方圖m,n=size(C); %測(cè)量圖像尺寸D=zeros(1,256); %預(yù)創(chuàng)建存放灰度出現(xiàn)概率的向量for k=0:255 D(k+1)=length(find(C=k)/(m*n); %計(jì)算每級(jí)灰度出現(xiàn)的概率，將其存入D中相應(yīng)位置endfigure,bar(0:255,D,'g'); %繪制直方圖title('B圖像直方圖')xlabel('灰度值')ylabel('出現(xiàn)概率')axis(0,260,0,0.015)S1=zeros(1,256);for

5、i=1:256 for j=1:i S1(i)=D(j)+S1(i); %計(jì)算B灰度圖累計(jì)直方圖 endend counts=B figure,bar(0:255,counts,'r') title('A圖像直方圖 ') S2=zeros(1,256); for i=1:256 for j=1:i S2(i)=counts(j)+S2(i); endend; %"累計(jì)"規(guī)定化直方圖 %對(duì)比直方圖，找到相差最小的灰度級(jí) for i=1:256 for j=1:255 if S1(j)<=S2(i)&S1(j+1)>=S2(i

6、) if abs(S1(j)-S2(i)<=abs(S1(j+1)-S2(i) T(i)=j; else T(i)=j+1; end end end end%確定變換關(guān)系，重組直方圖 H=zeros(1,256); H(1)=S2(1); for i=2:255 if T(i-1)>0 for k=(T(i-1)+1):T(i) H(i)=H(i)+D(k); end else H(i)=0; end end figure,bar(0:255,H,'g') %顯示規(guī)定化后的直方圖title('A規(guī)定B后的直方圖')xlabel('灰度值

7、9;)ylabel('出現(xiàn)概率')axis(0,260,0,0.6)%顯示規(guī)定圖PA=C; %將各個(gè)像素歸一化后的灰度值賦給這個(gè)像素for i=1:m for j=1:n for k=2:255 if T(k-1)<=C(i,j)&C(i,j)<=T(k) PA(i,j)=k; break; end end endendfigure,imshow(PA) %顯示規(guī)定化后的圖像 title('A規(guī)定B后圖像')imwrite(PA,'guidinghua.bmp');二、用已知直方圖規(guī)定A圖規(guī)定灰度為zeros(1,49),0.

8、3,zeros(1,49),0.1,zeros(1,49),0.2,zeros(1,49),0.1,zeros(1,49),0.2,zeros(1,49),0.1Matlab程序：clear allA=imread('C:UsershpDesktopB.tif'); %讀入A圖像imshow(A) %顯示出來(lái) title('輸入的A圖像')%繪制直方圖m,n=size(A); %測(cè)量圖像尺寸B=zeros(1,256); %預(yù)創(chuàng)建存放灰度出現(xiàn)概率的向量for k=0:255 B(k+1)=length(find(A=k)/(m*n); %計(jì)算每級(jí)灰度出現(xiàn)的概率，

9、將其存入B中相應(yīng)位置endfigure,bar(0:255,B,'g'); %繪制直方圖title('A圖像直方圖')xlabel('灰度值')ylabel('出現(xiàn)概率')axis(0,260,0,0.015)S1=zeros(1,256);for i=1:256 for j=1:i S1(i)=B(j)+S1(i); %計(jì)算原灰度圖累計(jì)直方圖 endend counts=zeros(1,49),0.3,zeros(1,49),0.1,zeros(1,49),0.2,zeros(1,49),0.1,zeros(1,49),0.2,

10、zeros(1,49),0.1;%規(guī)定化直方圖 figure,bar(1:300,counts,'r') title('規(guī)定化直方圖') S2=zeros(1,256); for i=1:256 for j=1:i S2(i)=counts(j)+S2(i); endend; %"累計(jì)"規(guī)定化直方圖 %對(duì)比直方圖，找到相差最小的灰度級(jí) for i=1:256 for j=1:256 if S1(j)<=S2(i)&S1(j+1)>=S2(i) if abs(S1(j)-S2(i)<=abs(S1(j+1)-S2(i)

11、 T(i)=j; else T(i)=j+1; end end end end%確定變換關(guān)系，重組直方圖 H=zeros(1,256); H(1)=S2(1); for i=2:256 if T(i-1)>0 for k=(T(i-1)+1):T(i) H(i)=H(i)+B(k); end else H(i)=0; end end figure,bar(0:255,H,'g') %顯示規(guī)定化后的直方圖title('規(guī)定化后的直方圖')xlabel('灰度值')ylabel('出現(xiàn)概率')axis(0,260,0,0.6)%顯示規(guī)定圖PA=A; %將各個(gè)像素歸一化后的灰度值賦給這個(gè)像素for i=1:m for j=1:n