Функции Image Toolbox / histeq.php
.htmСписок функцийImage Processing Toolbox. Описание функции HISTEQ Семинары Обучение Лицензирование Разработка Подписка Форум Регистрация Matlab Toolboxes Simulink Blocksets Femlab Полезное Вход Обработка сигналов и изображений\image Processing ToolboxСписок функций Image Processing Toolbox: Улучшение изображений
В оглавление \ К следующему разделу \ К предыдущему разделу
HISTEQ Выравнивание гистограммы Синтаксис:
Id=histeq(Is, hgram)
[Id, T]=histeq(Is, hgram)
Id=histed(Is, n)
[Id, T]=histeq(Is, n)
newmap=histeq(X, map, hgram)
[newmap, T]=histeq(X, map, hgram)
newmap=histeq(X, map)
[newmap, T]=histeq(X, map)
Описание:
Функция histeq улучшает контраст изображения с помощью преобразования значений пикселов исходного изображения таким образом, чтобы гистограмма яркостей пикселов результирующего изображения приблизительно соответствовала некоторой предопределенной гистограмме [1,2]. Данная функция предназначена для преобразования полутоновых изображений или палитровых изображений.
Функция histeq(Is, hgram) преобразует исходное полутоновое изображение Is таким образом, чтобы гистограмма яркостей пикселов результирующего полутонового изображения Id приблизительно соответствовала гистограмме, задаваемой вектором hgram. Количество элементов в hgram задает число столбцов гистограммы, а значение каждого элемента - относительную высоту каждого столбца. Значение элементов вектора hgram должно быть в диапазоне [0, 1]. Функция hgram автоматически масштабирует значения элементов hgram так, чтобы сумма значений элементов в гистограмме была равна количеству пикселов изображения, т.е. sum(hgram)=prod(size(Is)). Гистограмма результирующего изображения Id будет лучше соответствовать заданной гистограмме hgram в том случае, когда количество столбцов hgram (length(hgram)) много меньше количества градаций яркости исходного изображения Is.
Функция Id=histeq(Is, n) преобразует исходное полутоновое изображение Is таким образом, чтобы результирующее полутоновое изображение Id имело гистограмму яркостей пикселов, близкую к равномерной. Равномерная гистограмма hgram создается из n столбцов как hgram=ones(1, n)*prod(size(Is))/n. Чем меньше n по сравнению с количеством градаций яркости в изображении Is, тем более равномерной получается гистограмма яркостей пикселов результирующего изображения Id. По умолчанию значение n равно 64, и данный параметр можно не указывать при вызове функции. Формат результирующего изображения Id совпадает с форматом исходного Is.
Функция [Id, T]=histeq(Is, n) дополнительно возвращает вектор T, задающий характеристику передачи уровней яркости исходного изображения Is в уровни яркости результирующего изображения Id.
Функция newmap=histeq(X, map, hgram) преобразует палитру map, связанную с палитровым изображением Х, таким образом, чтобы гистограмма яркостей пикселов изображения Х с палитрой newmap приблизительно соответствовала гистограмме hgram. Для получения значений яркости из палитры map используется функция rgb2ntsc. Количество элементов вектора hgram должно быть равно размеру палитры map.
Функция newmap=histeq(X, map, hgram) преобразует палитру map, связанную с палитровым изображением Х, таким образом, чтобы гистограмма яркостей пикселов изображения Х с палитрой newmap была близка к равномерной.
Функция [newmap, T]=histeq(X, …) дополнительно возвращает вектор Т, задающий характеристику передачи уровней яркости из исходной палитры map в уровни яркости результирующей палитры newmap.
Существуют также другие, более сложные подходы к решению задачи улучшения изображений путем гистограммных преобразований. Они базируются не только на анализе гистограммы распределения яркостей элементов изображения в целом, но и ее отдельных компонент. Также существует ряд методов, основанных на анализе локальных гистограмм отдельных участков изображения. Существование большого количества методов гистограммных преобразований объясняется их относительной простотой и высокой эффективностью.
Алгоритм:
Характеристика передачи уровней яркости Т выбирается путем минимизации функции F(k)=|c1(T(k))-c0(k)|, где c0 - сумма всех пикселов полутонового изображения I с яркостью, меньше либо равной k; c1 - сумма значений заданной гистограммы hgram для всех дискретных уровней яркости, меньших либо равных k. При минимизации на функцию Т накладывают следующие ограничения: Т должна быть монотонной и c1(T(k)) не должно превышать c0(a) более, чем на половину количества точек с яркостью а.
Пример.
Полутоновое изображение I читается из файла и выводится на экран (рис. 1 а). Строится гистограмма яркостей пикселов исходного изображения (рис. 1 б). Функция histeq выравнивает гистограмму изображения I. Результат преобразования и гистограмма яркостей его пикселов выводятся на экран (соответственно рис. 1 в и рис. 1 г).
%Пример демонстрирует повышение контраста изображения
%с помощью выравнивания гистограммы.
%Чтение исходного изображения и вывод его на экран.
I=imread(‘image1.tif’);
imshow(I);
%Построение гистограммы исходного изображения.
figure, imhist(I);
%Выравнивание гистограммы.
I=histeq(I, 80);
%Вывод преобразованного изображения на экран.
Figure, imshow(I);
%Вывод гистограммы преобразованного изображения.
figure, imhist(I);
Сопутствующие функции: BRIGHTEN, IMADJUST, IMHIST, RGB2NTSC.
Ссылки на литературу:
1. Прэтт У. Цифровая обработка изображений: В 2 т. М.: Мир, 1982.
2. Павлидис Т. Алгоритмы машинной графики и обработки изображений. М.: Радио и связь, 1986.
а) б)
в) г)
Рис. 1.
В оглавление \ К следующему разделу \ К предыдущему разделу
I Всероссийская научная конференция "Проектирование научных и инженерных приложений в среде MATLAB" (май 2002 г.)
II Всероссийская научная конференция "Проектирование научных и инженерных приложений в среде MATLAB" (май 2004 г.) На первую страницу \ Сотрудничество \ MathWorks \ SoftLine \ Exponenta.ru \ Exponenta Pro E-mail: matlab@exponenta.ru Информация на сайте была обновлена 14.05.05 Copyright 2001-2005 SoftLine Co
Наши баннеры hotlog_js="1.0"; hotlog_r=""+Math.random()+"&s=58396&im=33&r="+escape(document.referrer)+"&pg="+ escape(window.location.href); document.cookie="hotlog=1; path=/"; hotlog_r+="&c="+(document.cookie?"Y":"N"); hotlog_js="1.1";hotlog_r+="&j="+(navigator.javaEnabled()?"Y":"N") hotlog_js="1.2"; hotlog_r+="&wh="+screen.width+'x'+screen.height+"&px="+ (((navigator.appName.substring(0,3)=="Mic"))? screen.colorDepth:screen.pixelDepth) hotlog_js="1.3" hotlog_r+="&js="+hotlog_js; document.write("") >