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OpenCV如何利用python實現圖像的直方圖均衡化?針對這個問題,這篇文章詳細介紹了相對應的分析和解答,希望可以幫助更多想解決這個問題的小伙伴找到更簡單易行的方法。
1.直方圖
直方圖: (1) 圖像中不同像素等級出現的次數 (2) 圖像中具有不同等級的像素關于總像素數目的比值。
我們使用cv2.calcHist
方法得到直方圖
cv2.calcHist(images, channels, mask, histSize, ranges):
-img: 圖像
-channels: 選取圖像的哪個通道
-histSize: 直方圖大小
-ranges: 直方圖范圍
cv2.minMaxLoc:
返回直方圖的最大最小值,以及他們的索引
import cv2 import numpy as np def ImageHist(image, type): color = (255, 255,255) windowName = 'Gray' if type == 1: #判斷通道顏色類型 B-G-R color = (255, 0, 0) windowName = 'B hist' elif type == 2: color = (0,255,0) windowName = 'G hist' else: color = (0,0,255) # 得到直方圖 hist = cv2.calcHist([image],[0],None,[256],[0,255]) # 得到最大值和最小值 minV,maxV,minL,maxL = cv2.minMaxLoc(hist) histImg = np.zeros([256,256,3],np.uint8) #直方圖歸一化 for h in range(256): interNormal = int(hist[h] / maxV * 256) cv2.line(histImg, (h, 256), (h, 256 - interNormal), color) cv2.imshow(windowName, histImg) return histImg img = cv2.imread('img.jpg', 1) channels = cv2.split(img) # R-G-B for i in range(3): ImageHist(channels[i], 1 + i) cv2.waitKey(0)
2.直方圖均衡化
灰色圖像直方圖均衡化
這里我們直接使用cv2.equalizeHist
方法來得到直方圖均衡化之后的圖像
import cv2 import numpy as np img = cv2.imread('img.jpg', 1) gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) dat = cv2.equalizeHist(gray) cv2.imshow('gray', gray)a cv2.imshow('dat', dat) cv2.waitKey(0)
原圖像:
直方圖均衡化后的圖像:
彩色圖像直方圖均衡化
彩色圖像有3個通道,直方圖是針對單通道上的像素統(tǒng)計,所以使用cv2.split
方法分離圖像的顏色通道,分別得到各個通道的直方圖,最后使用cv2.merge()
方法合并直方圖,得到彩色圖像的直方圖均衡化
import cv2 import numpy as np img = cv2.imread('img.jpg', 1) cv2.imshow('img', img) (b, g, r) = cv2.split(img) bH = cv2.equalizeHist(b) gH = cv2.equalizeHist(g) rH = cv2.equalizeHist(r) dat = cv2.merge((bH, gH, rH)) cv2.imshow('dat', dat) cv2.waitKey(0)
D:\Anaconda\lib\site-packages\numpy\_distributor_init.py:32: UserWarning: loaded more than 1 DLL from .libs:
D:\Anaconda\lib\site-packages\numpy\.libs\libopenblas.NOIJJG62EMASZI6NYURL6JBKM4EVBGM7.gfortran-win_amd64.dll
D:\Anaconda\lib\site-packages\numpy\.libs\libopenblas.PYQHXLVVQ7VESDPUVUADXEVJOBGHJPAY.gfortran-win_amd64.dll
stacklevel=1)
原圖像:
直方圖均衡化之后的圖像:
3.源代碼實現直方圖均衡化
下面我們用源代碼來實現直方圖
橫坐標為像素等級,縱坐標為出現的概率
import cv2 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt img = cv2.imread('img.jpg', 1) gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2GRAY) count = np.zeros(256, np.float) for i in range(img.shape[0]): for j in range(img.shape[1]): count[int(gray[i, j])] += 1 # 統(tǒng)計該像素出現的次數 count = count / (img.shape[0] * img.shape[1]) # 得到概率 x = np.linspace(0,255,256) plt.bar(x, count,color = 'b') plt.show() # 計算累計概率 for i in range(1,256): count[i] += count[i - 1] # 映射 map1 = count * 255 for i in range(img.shape[0]): for j in range(img.shape[1]): p = gray[i, j] gray[i, j] = map1[p] cv2.imshow('gray', gray) cv2.waitKey(0)
直方圖:
直方圖均衡化后的圖像:
彩色直方圖源碼
import cv2 import numpy as np import matplotlib.pyplot as plt img = cv2.imread('img.jpg', 1) # R-G-B三種染色直方圖 countb = np.zeros(256, np.float32) countg = np.zeros(256, np.float32) countr = np.zeros(256, np.float32) for i in range(img.shape[0]): for j in range(img.shape[1]): (b,g,r) = img[i,j] b = int(b) g = int(g) r = int(r) countb[b] += 1 # 統(tǒng)計該像素出現的次數 countg[g] += 1 countr[r] += 1 countb = countb / (img.shape[0] * img.shape[1]) # 得到概率 countg = countg / (img.shape[0] * img.shape[1]) countr = countr / (img.shape[0] * img.shape[1]) x = np.linspace(0,255,256) plt.figure() plt.bar(x, countb,color = 'b') plt.figure() plt.bar(x, countg,color = 'g') plt.figure() plt.bar(x, countr,color = 'r') plt.show() # 計算直方圖累計概率 for i in range(1,256): countb[i] += countb[i - 1] countg[i] += countg[i - 1] countr[i] += countr[i - 1] #映射表 mapb = countb * 255 mapg = countg * 255 mapr = countr * 255 dat = np.zeros(img.shape, np.uint8) for i in range(img.shape[0]): for j in range(img.shape[1]): (b,g,r) = img[i, j] dat[i, j] = (mapb[b],mapg[g],mapr[r]) cv2.imshow('dat', dat) cv2.waitKey(0)
R-G-B 3 種顏色通道的直方圖如下:
圖像均衡化之后的結果:
關于OpenCV如何利用python實現圖像的直方圖均衡化問題的解答就分享到這里了,希望以上內容可以對大家有一定的幫助,如果你還有很多疑惑沒有解開,可以關注億速云行業(yè)資訊頻道了解更多相關知識。
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