算法语言信息与电脑China Computer&Communication2018年第13期基于Matlab的图像直方图规定化的实现秦晓芳 （淮安信息职业技术学院 电子工程学院，江苏 淮安 223003）摘 要：人们为了得到适应人的视觉特性的图像，对研究的图像采用图像增强技术。直方图规定化是空间域图像增强方法的一种，笔者探讨了直方图规定化的基本原理，用Matlab语言实现了直方图规定化的处理，给出仿真实验结果，分析了girl原图与匹配到标准的girl图，最后进一步分析了girl原图的直方图和匹配到标准girl图的直方图。关键词：直方图；规定化；Matlab 中图分类号：TP391.41 文献标识码：A 文章编号：1003-9767（2018）13-064-02Implementation of Image Histogram Specification Based on MatlabQin Xiaofangimages. Histogram normalization is a kind of spatial domain image enhancement method. The author discusses the basic principle of Abstract: (School of Electronic Engineering, Huai'an Vocational College of Information Technology, Huai'an Jiangsu 223003, China)In order to get images adapted to human visual characteristics, image enhancement technology is applied to the studied experiment, analyzes the girl original map and the girl map matching the standard. Finally, the histogram of the girl's original image histogram normalization, implements the processing of histogram normalization with Matlab language, gives the result of simulation and the histogram matched to the standard girl's picture are further analyzed.Key words: histogram; specification; Matlab１ 引言pr(r)和pz(z)分别表示归一化了的原图像灰度概率密度在获取图像的过程中，各种因素的影响，使得图像的质函数和希望得到的图像概率密度函数。先对原图像进行直方量降低。人们为了得到适应人的视觉特性的图像，对研究的图均衡化处理，求出变换函数：r图像采用图像增强技术。图像增强的最终目的是：第一，采 s=T(r)=∫pr(r)dr （1）用一系列技术改善图像的视觉效果，进一步提高图像的清晰对希望得到的图像进行均衡化处理，即：0z度；第二，把图像转换成一种更适合于人或机器分析的形式[1]。 v=G(z)=∫pz(r)dr （2）通过图像处理，有选择地突出一些感兴趣的信息，抑制某些对应的逆变换为：0无用的信息，提高图像的使用价值。图像增强技术通常分为z=G-1(v) （3）频率域增强和空间域增强两大类[2]。本文提出的直方图规定由于对原始图像和希望图像都做了均衡化处理，ps(s)和化属于空间域增强。pv(v)具有相同的密度函数。用原图像均衡得到的灰度来代替２ 图像直方图规定化算法基本原理变换中的v，结果为：在图像处理过程中，有时需要具有特定形状的直方图的z=G-1(s) （4）图像，用来增强图像中的某些灰度级，人们把这种产生特定即为所求的希望图像灰度级。直方图的技术称为直方图规定化[3]。对于离散图像，相应公式为：本文首先对灰度连续的概率密度函数原理进行分析，其 srkknk=T(k)=∑p0r(r)=∑j,k=0,1,2,,L−1j=j=0n （5）次推广到灰度离散的图像。 vkk=G(zk)=∑pz(zi)=sk,k=0,1,2,,L−1 （6）i=0作者简介：秦晓芳（1979-），女，山东东阿人，硕士研究生，讲师。研究方向：测试计量技术及仪器。— ６４ —信息与电脑2018年第13期China Computer&Communication算法语言zk=G-1(sk)=G-1[T(rk)],k=0,1,2,…,L-1 （7）n为像素的总和，nj为灰度级rj的像素数量，L为离散灰度级的数量。直方图规定化增强处理的步骤如下：（1）对原始图像进行直方图均衡化处理；（2）按照希望得到的图像的灰度级概率密度，求得变换函数；图４ 标准直方图（3）对用步骤（1）得到的图像的灰度级做逆变换。３ 仿真分析利用给出的直方图规定化算法，对girl图像进行图像增强处理实验，即直方图规定化实验。直方图规定化Matlab程序流程如图1所示。图５ ｇｉｒｌ匹配到标准的图图１ Ｍａｔｌａｂ程序流程图图６ ｇｉｒｌ匹配到标准的直方图仿真结果如下。图2是girl的原图，图3是girl原图的直方图规定化能够产生特定的直方图，对图像中需要研直方图，图4是标准直方图，图5是girl图匹配到标准后的究的灰度进行增强。仿真结果表明直方图规定化能够有选择结果，图6是girl图匹配到标准后的直方图。对比图2与图5，地对需要研究的灰度范围进行对比度增强，得到期望的增视觉上看两幅图是有明显变化的，两幅图的直方图也有比较强图像。明显的区别。４ 结 语图像增强技术中的直方图规定化技术是应用范围非常广的技术，在其他复杂图像处理技术（如分割技术）中也起到了比较重要的作用。许多新技术、新思想的提出与新的应用方向的出现给该技术带来了蓬勃生机，使得该技术不断推陈出新。图２ ｇｉｒｌ原图参考文献[1]聂超.基于直方图的高效图像增强算法研究[D].杭州:杭州电子科技大学,2014.[2]杨杰,李庆.数字图像处理及MATLAB实现[M].成都:电子工业出版社,2010.[3]贾永红.数字图像处理[M].武汉:武汉大学出版图３ ｇｉｒｌ原图的直方图社,2018.— ６５ —