数字图像直方图.ppt

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1、2.4　图像灰度直方图在数字图像处理中，灰度直方图是最简单且最有用的工具，可以说，对图像的分析与观察直到形成一个有效的处理方法，都离不开直方图。2.4　图像灰度直方图一、灰度直方图的定义灰度直方图是灰度级的函数，描述的是图像中该灰度级的像素个数或该灰度级像素出现的频率。即：横坐标表示灰度级，纵坐标表示图像中该灰度级出现的个数或该灰度级像素出现的频率，这个关系图就是灰度直方图。它反映了图像灰度分布的情况。1234566432211664663456661466231364661234565456214灰度直方图2.4　图像灰度直方图1234565456214频率的计算

2、式为：2.4　图像灰度直方图2.4　图像灰度直方图二、直方图的性质１．灰度直方图只能反映图像的灰度分布情况，而不能反映图像像素的位置，即所有的空间信息全部丢失。2.4　图像灰度直方图２．一幅图像对应唯一的灰度直方图，反之不成立。不同的图像可对应相同的直方图。下图给出了一个不同的图像具有相同直方图的例子。2.4　图像灰度直方图3．一幅图像分成多个区域，多个区域的直方图之和即为原图像的直方图。图像的直方图H(i)=区域Ⅰ的直方图H1(i)+区域Ⅱ的直方图H2(i)2.4　图像灰度直方图三、直方图的应用1.数字化参数（判断量化是否恰当）直方图给出了一个简单可见的指示，用来

3、判断一幅图象是否合理的利用了全部被允许的灰度级范围。一般一幅图应该利用全部或几乎全部可能的灰度级，否则等于增加了量化间隔。丢失的信息将不能恢复。2.4　图像灰度直方图(a)恰当量化(b)未能有效利用动态范围(c)超过了动态范围2.4　图像灰度直方图２.边界阈值选取（确定图像二值化的阈值）假设某图象的灰度直方图具有二峰性，则表明这个图象的较亮的区域和较暗的区域可以较好地分离，以这一点为阈值点，可以得到好的２值处理的效果。2.4　图像灰度直方图2.4　图像灰度直方图3.当物体部分的灰度值比其它部分灰度值大时，可利用直方图统计图像中物体的面积。A=式中n为图像像素总数，v

4、i是图像灰度级为i的像素出现的频率。2.4　图像灰度直方图4.计算图像信息量H（熵）Pi是图像灰度级为i的像素出现的频率，图像的灰度范围在[0，L-1]。彩色图的灰度直方图灰度图的灰度直方图灰度图具有二峰性具有二峰性的灰度图的2值化2.5图像处理算法的形式一.图像处理基本功能的形式按图像处理的输出形式，图像处理的基本功能可分为三种形式。1单幅图像→单幅图像,如图(a).2多幅图像→单幅图像,如图(b).3单（或多）幅图像→数字或符号等。二.图像处理的几种具体算法形式1.局部处理对于任一像素（i，j），把像素的集合{（i+p,j+q），p、q取任意整数}叫做该像素的邻

5、域，2.5图像处理算法的形式在对输入图像处理时，计算某一输出像素JP(i,j)值由输入图像IP（i,j）像素的小邻域N(i,j)中的像素值确定。这种处理称为局部处理，或者称邻域处理。局部处理的计算表达式为2.5图像处理算法的形式在局部处理中，当邻域N(i,j)仅包含IP(i,j)像素时的处理称为点处理。点处理的计算表达式为：在局部处理中，输出像素JP(i,j)的值取决于输入图像大范围或全部像素的值，这种处理称为大局处理。其计算表达式为：2.5图像处理算法的形式2.迭代处理反复对图像进行某种运算直至满足给定的条件，从而得到输出图像的处理形式称为迭代处理。下图为图像的细

6、化处理过程。2.5图像处理算法的形式3.跟踪处理选择满足适当条件的像素作为起始像素，检查输入图像和已得到的输出结果，求出下一步应该处理的像素，进行规定的处理，然后决定是继续处理下面的像素，还是终止处理。这种处理形式称为跟踪处理。2.5图像处理算法的形式跟踪处理有以下特点：①对某个像素的处理，依赖于这以前的处理结果，从而也就依赖于起始像素的位置。为此，跟踪处理的结果与从图像哪一部份开始进行处理相关。②能够根据利用在此以前的处理结果来限定处理范围，从而可能避免徒劳的处理。另外，由于限制了处理范围，有可能提高处理精度。③用于边界线、等高线等线的跟踪(检测)方面。如根据搜索

7、法检测边缘曲线。2.5图像处理算法的形式4.位置不变处理和位置可变处理输出像素JP(i，j)的值的计算方法与像素的位置(i，j)无关的处理称为位置不变处理或位移不变处理。随位置不同计算方法也不同的处理称为位置可变处理或位移可变处理。2.5图像处理算法的形式5.窗口处理和模板处理单独对图像中选定的矩形区域内的像素进行处理的方式叫做窗口处理。单独对图像中选定的任意形状的像素进行处理的方式叫做模板处理。2.5图像处理算法的形式6.串行处理和并行处理后一像素输出结果依赖于前面像素处理的结果，并且只能依次处理各像素而不能同时对各像素进行相同处理的一种处理形式称为串行处理。