灰度直方圖（histogram）是灰度級(jí)的函數(shù)，它表示圖象中具有每種灰度級(jí)的象素的個(gè)數(shù)，反映圖象中每種灰度出現(xiàn)的頻率。灰度直方圖的橫坐標(biāo)是灰度級(jí)，縱坐標(biāo)是該灰度級(jí)出現(xiàn)的頻率。
直方圖均衡化是通過(guò)灰度變換將一幅圖像轉(zhuǎn)換為另一幅具有均衡直方圖，即在每個(gè)灰度級(jí)上都具有相同的象素點(diǎn)數(shù)的過(guò)程。
對(duì)于離散圖像，轉(zhuǎn)換公式為
D = f( d ) = ( H0 + H1 + H2 + ... + Hd ) * Dmax / A0；
其中 Hi為第 i 級(jí)灰度的像素個(gè)數(shù)，A0 為圖像面積，Dmax 為最大灰度值。
字圖像處理上機(jī)之三/原圖.JPG)
原圖
字圖像處理上機(jī)之三/原圖灰度直方圖.JPG)
原圖灰度直方圖
字圖像處理上機(jī)之三/均衡化后.JPG)
均衡化后
字圖像處理上機(jī)之三/均衡化后灰度直方圖.JPG)
均衡化后灰度直方圖
1
/**//*
2
ProcessGrayZ.h
3
4Copyright (C) 2011, coreBugZJ, all rights reserved.
5
6256級(jí)灰度圖處理（灰度直方圖，直方圖均衡化）。
7
*/
8
9
10#ifndef __PROCESSGRAY_Z_H_INCLUDED__
11#define __PROCESSGRAY_Z_H_INCLUDED__
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13
14#include "TypeZ.h"
15#include "ClassImageZ.h"
16
17
18#define GRAY_NUM_Z 256
19
20
21 /**//* 獲得灰度直方圖數(shù)據(jù) */
22 /**//* 參數(shù) hist 要求數(shù)組大小至少256個(gè)元素 */
23PublicFuncZ R32 getHistogramZ( cImageZ src, U32 hist[] );
24 /**//* 創(chuàng)建 256 * 256 黑白圖像，為繪制好的灰度直方圖 */
25PublicFuncZ ImageZ createImageHistogramZ( cImageZ src );
26 /**//* 創(chuàng)建 直方圖均衡化 后的新圖像 */
27PublicFuncZ ImageZ createImageHistogramEqualizationZ( cImageZ src );
28
29
30#endif /* __PROCESSGRAY_Z_H_INCLUDED__ */
31
1/**//*
2ProcessGrayZ.c
3
4Copyright (C) 2011, coreBugZJ, all rights reserved.
5
6256級(jí)灰度圖處理（灰度直方圖，直方圖均衡化）。
7*/
8
9
10#include "stdafx.h"
11#include "ProcessGrayZ.h"
12
13#include <string.h>
14
15
16PublicFuncZ R32 getHistogramZ( cImageZ src, U32 hist[] ) 
{
17 U32 i, x, y;
18
if ( (NULL == hist) || (!isImageValidZ(src)) || (GRAY_NUM_Z != src->colorNum) ) {
19 return RERR;
20
}
21 for ( i = 0; i < GRAY_NUM_Z; ++i ) {
22 hist[ i ] = 0;
23 }
24 for ( y = 0; y < src->height; ++y ) {
25 for ( x = 0; x < src->width; ++x ) {
26 ++hist[ *( src->pPixel + src->linePitch * y + x ) ];
27 }
28 }
29 return ROK;
30}
31
32PublicFuncZ ImageZ createImageHistogramZ( cImageZ src ) {
33 ImageZ img = NULL;
34 U32 hist[ GRAY_NUM_Z ], mh, x, y;
35 ColorZ color;
36
37 if ( ROK != getHistogramZ( src, hist ) ) {
38 return NULL;
39 }
40
41 img = createImageZ( GRAY_NUM_Z, GRAY_NUM_Z, 2 );
42 if ( NULL == img ) {
43 return NULL;
44 }
45
46 color.r = color.g = color.b = 0;
47 color.a = 0;
48 putImagePaletteColorZ( img, 0, &color );
49 color.r = color.g = color.b = 255;
50 color.a = 0;
51 putImagePaletteColorZ( img, 1, &color );
52
53 memset( img->pPixel, 1, img->linePitch * img->height );
54
55 mh = 0;
56 for ( x = 0; x < GRAY_NUM_Z; ++x ) {
57 if ( mh < hist[ x ] ) {
58 mh = hist[ x ];
59 }
60 }
61 for ( x = 0; x < GRAY_NUM_Z; ++x ) {
62 y = hist[ x ] * GRAY_NUM_Z / mh;
63 y = GRAY_NUM_Z - y;
64 while ( GRAY_NUM_Z > y ) {
65 *( img->pPixel + y * img->linePitch + x ) = 0;
66 ++y;
67 }
68 }
69 return img;
70}
71
72PublicFuncZ ImageZ createImageHistogramEqualizationZ( cImageZ src ) {
73 U32 hist[ GRAY_NUM_Z ], lut[ GRAY_NUM_Z ], x, y, i;
74 F64 cdf[ GRAY_NUM_Z ], size, sum, tf, t0, t255;
75 ImageZ img = NULL;
76
77 if ( ROK != getHistogramZ( src, hist ) ) {
78 return NULL;
79 }
80
81 MOV_F64_U32_Z( size, src->width );
82 MUL_F64_U32_Z( size, size, src->height );
83
84 MOV_F64_U32_Z( sum, 0 );
85 MOV_F64_U32_Z( t255, 255 );
86 MOV_F64_U32_Z( t0, 0 );
87 for ( i = 0; i < GRAY_NUM_Z; ++i ) {
88 ADD_F64_U32_Z( sum, sum, hist[ i ] );
89 DIV_F64_Z( cdf[ i ], sum, size );
90 MUL_F64_Z( tf, cdf[ i ], t255 );
91 MIN_F64_Z( tf, tf, t255 );
92 MAX_F64_Z( tf, tf, t0 );
93 MOV_U32_F64_Z( lut[ i ], tf );
94 }
95
96 img = createImageFromImageInfoZ( src );
97 if ( NULL == img ) {
98 return NULL;
99 }
100 if ( ROK != copyImagePaletteZ( img, src ) ) {
101 destroyImageZ( img );
102 return NULL;
103 }
104 for ( y = 0; y < img->height; ++y ) {
105 for ( x = 0; x < img->width; ++x ) {
106 *( img->pPixel + y * img->linePitch + x ) =
107 ( (U08)( lut[ * ( src->pPixel + y * src->linePitch + x ) ]
108 )
109 );
110 }
111 }
112 return img;
113}
114