实验3 图像的直方图均衡化

一、实验目的：理解直方图的概念，利用Matlab获取和绘制图像的直方图，并进行直方图均衡化处理。

二、实验内容：学习并应用imhist, histeq等函数进行直方图处理

三、实验要求：提交原图像和各种直方图曲线，以及按直方图处理后的图像。

四、实验步骤

1、生成并绘制图像的直方图

在处理图像直方图的工具箱中，核心函数是imhist，其基本语法为：h=imhist(f,b)。其中，f为输入图像，h为其直方图，b是用于形成直方图的灰度级的个数，默认值为256。例如，若我们要处理一幅uint8类图像并令b＝2，则亮度范围被分成两部分：0至127和128至255。所得的直方图将有两个值：h(1)等于图像在区间[0,127]内的像素总数，h(2)等于图像在区间[128,255]内的像素总数。使用p=imhist(f,b)/numel(f)可以得到归一化直方图。函数numel(f)给出数组f中的元素个数（即图像中的像素数）。

（1） 阅读imhist的帮助文件；

（2） 读入一幅图像，使用imhist( )函数产生图像的直方图，分析它的直方

图分布及反映图像的特点；

（3） 使用imadjust( )函数产生图像的对比度图，并使用imhist( )函数产生两

个图像的直方图，分析图像对比度变化后的效果；

实验结果:

>> I=imread('C:\\Documents and Settings\\Administrator\\桌面\\实验\\图像库\if\\boats720x576.tif'); >> J=histeq(I); %对原图像进行直方图均衡化处理

%对直方图均衡化后图像进行屏幕控制；作一幅子图，并排两幅图的第1幅 subplot(2,2,1);imshow(I); %显示原图像 title('原图像'); %给原图像加标题名 subplot(2,2,2);imshow(J);

title('直方图均衡化后的图像') ; subplot(2,2,3);

imhist(I,); %将原图像直方图显示为级灰度 title('原图像直方图') ; %给原图像直方图加标题名 subplot(2,2,4);

imhist(J,) ; %将均衡化后图像的直方图显示为级灰度 title('均衡变换后的直方图') ; %给均衡化后图像直方图加标题名

原图像直方图均衡化后的图像x 1024原图像直方图1500010000均衡变换后的直方图150000010020001002000

2、直方图均衡化

直方图均衡化由工具箱中的函数histeq实现，该函数语法为g=histeq(f,nlev)。式中，f为输入图像，nlev是为输出图像指定的灰度级数。histeq中的默认值为nlev＝。一般来说，我们将nlev赋值为灰度级的最大可能数量（通常为256）。

读入一幅图像，使用histeq ( )函数均衡化图像，分析变化后图像的效果）。

实验结果:

function varargout = histeq_my(image) % HISTEQ_MY直方图均衡化函数 imageeq = zeros(size(image));

[hist,grayx] = imhist_my(image); % 归一化 histn = hist/numel(image); histc = cumsum(histn); L = intmax(class(image));

eval(['L = ' class(histc) '(L);']) tk = floor(histc*(L - 1) + 0.5); histeq = zeros(size(hist)); for k = 1:L

histeq(tk(k) + 1) = histeq(tk(k) + 1) + hist(k); end % 图像灰度映射 for p = 1:size(imageeq,1)

for q = 1:size(imageeq,2)

imageeq(p,q) = tk(image(p,q) + 1); end end

imageeq = mat2gray(imageeq);

eval(['imageeq = im2' class(image) '(imageeq);']) % 输出 if nargout == 0 subplot(221) imshow(image) title('原始图像') subplot(222) imshow(imageeq)

title('直方图均衡化后图像') subplot(223)

stem(grayx,hist,'Marker','none'); xlim([0 max(grayx)]); xlabel('灰度值') ylabel('统计个数'); title('原始直方图') subplot(224)

stem(grayx,histeq,'Marker','none'); xlim([0 max(grayx)]); xlabel('灰度值') ylabel('统计个数'); title('均衡化后直方图') else

varargout = {imageeq,grayx,histeq,hist}; end