數字影象處理直方圖均衡實驗報告

數字影象處理實

驗報告實驗名稱：直方圖均衡

【一】實驗名稱

直方圖均衡

【二】實驗目的

掌握直方圖均衡化的原理。掌握直方圖均衡化實現影象增強的實現方法。

【三】實驗原理

1．直方圖均衡化處理技術是用累積分布函式作變換函式的直方圖修正方法；

2．用累積分布函式作為變換函式可產生一幅灰度級分布具有均勻概率密度的影象。

【四】均衡步驟

1．統計原始影象的直方圖，求出；

2．用累積分布函式作變換，求變換後的新灰度；

3．用新灰度代替舊灰度，求出，這一步是近似的，力求合理，同時把灰度相等的或相近的合在一起。

【五】設計要求

1. 利用fopen等函式開啟*.dat檔案，採用for迴圈統計影象裡各灰度級的個數，並用換圖函式表示出來。

2. 將開啟的影象，採用直方圖均衡對原始影象進行灰度級轉換，並繪出其灰度直方圖。

【六】程式清單與執行結果

1. 程式清單

f=input('please input the filename:','s');

fid=fopen(f);

[a,count]=fread(fida為一維陣列

b=reshape(a,256,256b為256*256的矩陣

r=zeros(1,256);

x=0:255;

for k=1:256

for i=1:256

for j=1:256

if(x(k)==b(i,j))

r(k)=r(k)+1;

else r(k)=r(k);

end end

endendsubplot(2,2,1);

t=0:255;

stem(t,r)

title('原影象的直方圖');

r=r/65536;

s=zeros(1,256);

for k=1:256

if(k==1)

s(k)=r(k);

else s(k)=r(k)+s(k-1);

endends= floor(s*255+0.5);

c=zeros(256,256);

for i=1:256

for j=1:256

y=b(i,j);

c(i,j)=s(y+1);

endendw=zeros(1,256);

for k=1:256

for i=1:256

for j=1:256

if(x(k)==c(i,j))

w(k)=w(k)+1;

else w(k)=w(k);

end end

endendsubplot(2,2,2)

stem(t,w)

title('均衡後的直方圖');

b=b';

c=c';

subplot(2,2,3),imshow(uint8(b));

title('原影象');

subplot(2,2,4),imshow(uint8(c));

title('均衡後的影象');

2. 執行結果

（1）正常

（2）偏暗

【七】結果分析

通過lena影象顯示結果可以看出：直方圖均衡結果使影象亮度有所提高，特別亮和特別暗的部分增加，對比度加強。通過對比可以看出，它對比較暗的影象顯示的更加清晰，而太亮的影象或**過度的影象，經過直方圖均衡，效果不是很好，但是輪廓勾畫的會明顯些。

通過各直方圖統計結果可見，利用累積分布函式作為灰度變換函式，經變換後得到的新灰度的直方圖雖然不是很平坦，但畢竟比原始影象的直方圖平坦得多，而且其動態範圍也大大地擴充套件了。因此這種方法對於對比度較弱的影象進行處理是很有效的。對於有乙個灰度值所佔比例很大的情況下，均衡效果反而不好。

同時也可以看出，均衡後的直方圖並非常熟，而且影象也沒有原影象平滑和細膩，這是因為在均衡的過程中，灰度級發生了兼併，相當於灰度等級減少，影象的灰度解析度有所下降。

此程式，只是對dat檔案進行處理，使用範圍比較窄，因為程式是用fopen開啟的，它開啟其它格式檔案，會有檔案的頭資訊。要想改進可以用imread開啟影象檔案，這樣可以開啟*.bmp，*.

jpg，*.jpeg,*.png等格式檔案。

但是對dat檔案處理可以利用fopen開啟檔案的特點，簡便程式演算法，處理起來比較方便，效率高得多。

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