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FPGA為什麼要做直方圖均衡化

39度創意研究所 2020-11-19 17:03 次閲讀

作者:romme

1、圖像直方圖概念

圖像直方圖用來反映一副圖像的像素分佈。其中,橫座標表示圖像像素的灰度級,縱座標表示每個灰度級對應的像素總數或佔所有像素個數的百分比。


例如:灰度級為[0~255]的數字圖像直方圖,定義:

h(rk)= nk

其中,rk是第k個灰度級(k = 0~255),nk是該灰度級的個數。

若以每個灰度級的個數nk去除以圖像像素總數n,則得到歸一化的直方圖,定義:

P(rk)= nk/n

即,P(rk)表示灰度級為rk發生的概率估計值。所以:一個歸一化直方圖,其所有部分之和應等於1。

2、為什麼要做直方圖均衡化

在圖像處理應用中,若得到這樣一副圖片,其圖像的灰度分佈集中在較窄的範圍內,那麼視覺上就給人感覺,對比度較差,細節不夠清晰。為了使圖像變得清晰,就需要提升對比度。

如何提升對比度呢?即,對圖像進行非線性拉伸,使得圖像的灰度分佈變寬,灰度值分佈變得均勻。這樣,在灰度級範圍內,像素的個數分佈大致相同,就會使得圖像的對比度增強,細節更清晰。

那麼,又如何使得灰度值分佈均勻呢?即,直方圖均衡化。

3、直方圖均衡化原理

直方圖均衡化,即將隨機分佈的圖像直方圖修改成均勻分佈的直方圖。

基本思想:對原始圖像的像素灰度做某種映射變