【数字图像处理】10.1:彩色图像-图像增强 直方图增强

Abstract: 数字图像处理:第70天
Keywords: 彩色图像直方图

本文最初发表于csdn,于2018年2月17日迁移至此

彩色图像-图像增强 直方图增强

继续简单的介绍一下彩色图像处理相关的知识,今天来简单的说下直方图增强在彩色图像中的应用,灰度图像直方图增强在此处做了相关介绍,包括其数学原理。
对于灰度图像中的一些算法适合直接用到彩色图像的各个通道,也有一些不适合,直方图均衡就属于不适合的一种,如果直接将其作用在各个通道上,将引起图像色相的变化因此也就是图像变的不是其原来的样子了,今天我们将直方图均衡用到HSI色彩空间的I分量上,直方图对亮度分量进行均衡,是图像在亮度上得到增强,在饱和度和色向上保持不变。

算法原理

算法的原理就是利用HSI色彩空间的特点,I分量代表图像亮度,处理后不会改变图像色相。

算法步骤:

  1. 从RGB转换到HSI
  2. 分离HSI空间,I分量形成一个单独的灰度图像$f_i$
  3. 对$f_i$进行直方图均衡
  4. 用均衡后的数据代替原I分量数据
  5. HSI转换回RGB

代码

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void HistEqualRGB(RGB *src,RGB *dst,int width,int height){
HSI *temp=(HSI*)malloc(sizeof(HSI)*width*height);
double *chanel_i=(double *)malloc(sizeof(double)*width*height);
RGB2HSI(src, temp, width, height);
for(int i=0;i<width*height;i++){
chanel_i[i]=(double)((int)temp[i].c3);
}
HistogramEqualization(chanel_i, chanel_i, width, height);
for(int i=0;i<width*height;i++){
temp[i].c3=chanel_i[i];
}
HSI2RGB(temp, dst, width, height);
free(temp);
free(chanel_i);

}

效果分析

下面对一些图片进行上述算法操作,来观察效果。
原图:

原图I分量:

原图I分量直方图:

直方图均衡后结果:

直方图均衡后直方图:

处理后结果:


原图:

原图I分量:

原图I分量直方图:

直方图均衡后结果:

直方图均衡后直方图:

处理后结果:


原图:

原图I分量:

原图I分量直方图:

直方图均衡后结果:

直方图均衡后直方图:

处理后结果:


原图:

原图I分量:

原图I分量直方图:

直方图均衡后结果:

直方图均衡后直方图:

处理后结果:

总结

总体来说算法效果稳定,计算速度快,但这只是一种最简单的彩色图像增强的方法,因为已经决定以后做识别方向,所以彩色图像的相关更深入的彩色变换,平滑,锐化,分割等只做简单介绍,大家多多交流。
待续。。。

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