image processing 系列:

  1. 【图像处理】图片旋转
  2. 【图像处理】高斯滤波、中值滤波、均值滤波

直方图匹配算法。又称直方图规定化。简单说。就是依据某函数、或者另外一张图片的引导,使得原图改变。

感觉解释的最好的是:http://www.360doc.com/content/13/1106/16/10724725_327179043.shtml

完整代码:github (里面同一时候包括OSTU / 大津算法、直方图均衡化等算法,还包括两种測试图片)。

由于我个人兴趣爱好(放P就是老师逼的。

。。)。不同意使用 OpenCV 封装好的直方图函数。

依据实例解说,了解了直方图匹配算法底层的操作(多说一句,这个样例能够是我见过最好的直方图匹配算法解说,也是非常难见的此算法的样例,必读)。

注:实例解说中 0->3 的意义是,原图中灰度级为 0 的像素点所有转化为原图中的 3 灰度级。

上代码(当中,srcImg 是原图。dstImg 是须要匹配的图,flag 标记两者是 RGB  图还是灰度图):

cv::Mat ycMatchHist(cv::Mat srcImg, cv::Mat dstImg, int flag)
{
// ****** 假设是 RGB 图片则转为灰度图片操作 ******
Mat out(srcImg);
if (flag == YC_RGB)
{
cvtColor(srcImg, out, CV_BGR2GRAY);
}
else if (flag == YC_GRAY)
{
}
int grayLevel[colvl];
for(int i=0; i<colvl; i++) grayLevel[i] = i; int grayArr[colvl];
int srcRow = srcImg.rows;
int srcCol = srcImg.cols;
int dstRow = dstImg.rows;
int dstCol = dstImg.cols;
float srcCdfArr[colvl] = {0.f};
float dstCdfArr[colvl] = {0.f};
float tmp; // *** 求解源图片的累积直方图(概率)分布 ***
memset(grayArr, 0, sizeof(grayArr));
for(size_t nrow = 0; nrow < srcRow; nrow++)
for(size_t ncol = 0; ncol < srcCol; ncol++)
{
int tag = srcImg.at<uchar>(nrow, ncol);
grayArr[tag]++;
} tmp = 0;
for(int i=0; i<colvl; i++)
{
tmp += grayArr[i];
srcCdfArr[i] = tmp / (srcRow * srcCol);
// std::cout<<srcCdfArr[i]<<std::endl;
} // *** 求解目标图片的累积直方图(概率)分布 ***
memset(grayArr, 0, sizeof(grayArr));
for(size_t nrow = 0; nrow < dstRow; nrow++)
for(size_t ncol = 0; ncol < dstCol; ncol++)
{
int tag = dstImg.at<uchar>(nrow, ncol);
grayArr[tag]++;
} tmp = 0;
for(int i=0; i<colvl; i++)
{
tmp += grayArr[i];
dstCdfArr[i] = tmp / (dstRow * dstCol);
} // *** 直方图匹配算法 ***
int histMap[colvl];
int minTag;
for(int i=0; i<colvl; i++)
{
float minMap = 10.f;
for(int j=0; j<colvl; j++)
{
if (minMap > abs(srcCdfArr[i] - dstCdfArr[j]))
{
minMap = abs(srcCdfArr[i] - dstCdfArr[j]);
minTag = j;
}
}
histMap[i] = minTag;
} for(size_t nrow = 0; nrow < out.rows; nrow++)
for(size_t ncol = 0; ncol < out.cols; ncol++)
{
int tag = out.at<uchar>(nrow, ncol);
out.at<uchar>(nrow, ncol) = histMap[tag];
} return out;
}

实验结果例如以下:

原图为

须要匹配的图是

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvaXJvbnlvdW5n/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" alt="">。

终于输出的是图

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvaXJvbnlvdW5n/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" alt="">。

匹配图片的灰度累积直方图为:

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvaXJvbnlvdW5n/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" alt="">;

终于输出的灰度累积直方图为:

watermark/2/text/aHR0cDovL2Jsb2cuY3Nkbi5uZXQvaXJvbnlvdW5n/font/5a6L5L2T/fontsize/400/fill/I0JBQkFCMA==/dissolve/70/gravity/SouthEast" alt="">

两者非常接近了,证明匹配算法是可行的(当然假设我说错了,欢迎打脸。共同进步哈哈~)

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