图像直方图均衡化算法 python实现

一. 直方图均衡化：

直方图均衡化是使图像直方图变得平坦的操作。直方图均衡化能够有效地解决图像整体过暗、过亮的问题，增加图像的清晰度。

具体流程如下所示。其中S是总的像素数，Zmax是像素的最大取值(8位灰度图像为255)，h(i)为图像像素取值为 i 及小于 i 的像素的总数。

直方图均衡化算法 ↑

二. python实现直方图均衡化操作

import cv2
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt# histogram equalization
def hist_equal(img, z_max=255):H, W = img.shape# S is the total of pixelsS = H * W  * 1.out = img.copy()sum_h = 0.for i in range(1, 255):ind = np.where(img == i)sum_h += len(img[ind])z_prime = z_max / S * sum_hout[ind] = z_primeout = out.astype(np.uint8)return out# Read image
img = cv2.imread("../head_g_n.jpg",0).astype(np.float)# histogram normalization
out = hist_equal(img)# Display histogram
plt.hist(out.ravel(), bins=255, rwidth=0.8, range=(0, 255))
plt.savefig("out_his.png")
plt.show()# Save result
cv2.imshow("result", out)
cv2.imwrite("out.jpg", out)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()

三. 实验结果：

原图 ↑

原图的像素分布直方图 ↑

直方图均衡化后图像 ↑

均衡化后图像的直方图 ↑

可以看到，直方图均衡化后的图像看起来比原来的图像更加清晰。对于图像亮度整体偏暗或者偏亮的图像，我们可以采用直方图均衡化的方法处理图像，使得它们看上去更加清晰。

四. matlab 实现图像直方图均衡化：

可以参考一篇优秀的博文： https://blog.csdn.net/Ibelievesunshine/article/details/79961027

五. 参考内容：

https://www.cnblogs.com/wojianxin/p/12510797.html

https://www.jianshu.com/p/792b0ae5ba6d

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