直方图拉伸

我们在直方图介绍教程中讨论过的直方图的另一个优点是对比度增强。

有两种增强对比度的方法。第一种称为直方图拉伸，它可以增加对比度。第二种称为直方图均衡化，它可以增强对比度，并且已经在我们的直方图均衡化教程中进行了讨论。

在讨论直方图拉伸以增加对比度之前，我们将简要定义对比度。

对比度

对比度是最大和最小像素强度之间的差异。

考虑这张图片。

此图像的直方图如下所示。

现在我们从这张图片计算对比度。

对比度 = 225。

现在我们将增加图像的对比度。

拉伸图像直方图以增加对比度的公式为

该公式需要找到最小和最大像素强度乘以灰度级。在我们的例子中，图像为 8bpp，所以灰度级为 256。

最小值为 0，最大值为 225。因此，在我们的例子中，公式为

其中 f(x,y) 表示每个像素强度的值。对于图像中的每个 f(x,y)，我们将计算此公式。

完成此操作后，我们将能够增强对比度。

应用直方图拉伸后，将显示以下图像。

此图像的拉伸直方图如下所示。

注意直方图的形状和对称性。直方图现在被拉伸或以其他方式展开。看看它。

在这种情况下，可以计算图像的对比度为

对比度 = 240

因此，我们可以说图像的对比度有所提高。

注意：这种增加对比度的方法并不总是有效，但在某些情况下会失败。

正如我们所讨论的，该算法在某些情况下会失败。这些情况包括图像中存在像素强度 0 和 255 的情况

因为当图像中存在像素强度 0 和 255 时，在这种情况下，它们成为最小和最大像素强度，这会破坏类似这样的公式。

原始公式

将失败案例值代入公式

简化该表达式得到

这意味着输出图像等于处理后的图像。这意味着此图像上没有进行直方图拉伸的效果。

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