图像直方图参量规定化方法的理论分析.pdf

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1、试验研究现代制造工程(M0d咖M锄u蠡圯mriT-gEngin嘲jIIg)20l1年第8期图像直方图参量规定化方法的理论分析。张爱梅，杨志武，张瑞(郑州大学机械工程学院，郑州450001)摘要：针对直方图参鼍规定化方法，分析各参量对规定直方图形状的影响，建立了规定直方图各参量与图像处理目标之间的对应关系，并通过MatIab软件对具体图片进行实验，根据实验的结果，分析得出直方图规定化的各参量在直方图处理中的作用。关键词：图像增强；直方图规定化；参量规定化中图分类号：1．P39l文献标志码：A文章编号：1671—-3133(2011)08—枷25—05

2、Researchontherelatio砸mpofpar咖ete】rsof址stogramspecmcationintheimageprocessingZHANGAi．mei，YANGzlli．wu，ZHANGRui(Dep耐mentofMech龃icaJEngineering，Zhen铲houUnive瑙i哆，Zllen铲hou45000l，China)Abtnd：Aimedatthep哪ete培8pec砺cationtll∞fy0ftIlehistog姗，tlIesllalpeofIli8t0

3、驰帅卸dtlIepa舢栅0fhistog咖have

4、be明咖died．r11legoal0fi咖唔ep眦e船illgc锄be∞hi凹edbych蚰giIlgp哪met哪0fhi8加伊唧a∞砌Ilgto舳memles，明dthe印∞mciⅡlagew鼬dealtbyM砒labintIle髓perimem．AccordingtotlIe删t，岫e丘＆tofV撕。岫pa髓m西哪w酗kn咖intheimagepr∞∞8ing．’‘l【ey啪柑s：i删IgeeIIlla眦e眦m；histo卵咖spec访洲∞；p哪e胁specificali衄O引言图像增强处理的方法分为两大类：空域法和频域法。在空域法处理中，由

5、于图像的直方图提供了有用的图像统计信息，将图像中灰度级和图像中像素出现的个数以直观的形式表现出来，对图像的后续处理提供了很大的帮助，因此直方图是多种图像空域处理技术的基础。在实际中，利用直方图对图像进行规定化处理的应用很广泛，而直方图规定化处理的关键是如何根据用户特定的需求来构造有意义的直方图。本文在直方图参量规定化理论的基础上，进一步分析了各参量变化对直方图形状以及图像处理结果的影响，以达到根据具体应用来进行图像处理的目的。1直方图参量规定化数；另一种方法是规定一个任意可控制的直方图即直方图参量规定化，如图l所示，其形状可由一些直线组成，该形状受

6、m、^、a够四个参量控制，其中m和．II在图l直方图参量规定化[0，1]区间内任意选定；a■∈[0，们]，分别引起点_『沿点(O，1)和点(m，0)连线移动，点矗沿点(1，1)和(m，0)连线移动。只要改变上述四个参量就可以得到许多有用的直方图。例如取m=0．5．^=1．a=卢=0，就可以得到一个矩形，即均匀直方图。这样得到的直方图经数字化后即可作为规定的直方图使用。实际上，利用直方图规定化方法进行图像增强一2理论分析及实验过程般有两种方法‘¨，一种是给定一个规定的概率密度函首先，对图l中的直线段建立分段函数表达式。·国家自然科学基金资助项目(50

7、卯5262)2011年第8期现代制造工程(ModemM彻u‰tllljIlgETIgineeIiIlg)线段。的表达式为：尸(彳)=烈an(1T／2一a)=名cota⋯⋯⋯⋯(1)线段6的表达式可由点_『和点日的坐标确定，而点_『的坐标为线段口和点，、肘所在线段的交点，其中点_『、点肘所在线段的表达式为：P(z)=1一∥m⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯(2)联立式(1)、式(2)求解得到点_『的坐标为[m／(桃咖+1)，眺／(舭咖+1)]，则线段6的表达式为：P(z)：型丛嵝二避一生型⋯．．(3)P(z)=线段d的表达式为：P(z)圭(1一z)co够⋯⋯⋯

8、⋯⋯⋯⋯⋯⋯(4)利用点肼、点．

9、}所在线段的方程得点后坐标为([m—co够(m一1)]／[1一co够(m—1)]，(1一m)×co∥[1一co够(m一1)])，则线段c的表达式为：心’_剑篙焉铲一、’．co够(m—1)‘!竺塑!型垒±翌二垒=型)=地⋯⋯⋯f5、co仍(m—1)2、一7写成分段函数的形式即：业止掣啦一巡睦掣掣m≤z≤}黜⋯∞’”，嚣一1)2‘co引一。2赫=(1一z)co够丁=二葛亨=鬲

10、m—c邮(m—1)]／[1一c0蜩(m—1)]<彳≤1)对构成的直方图影响的参数为卢，中间灰度级(m<彳≤([m—co够(