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直方图均衡化
(
色调均化
)
“图像
(Image)>
调整(Adjust)”菜单的功能
色调均化
(Equalize)
Photoshop
菜单:图像
p>
>
调整
>
色调均化
公式:
(
公式中
Sk
表示均衡化后的灰度值,∑表示总和,
nj
是原图中
某个灰度色阶
j
的像素数量,
j
的范围是
0~k
,
N
是图像像素总
数。)
“色调均化”命令重新分布图
像中像素的亮度值,
以便它们更均
匀地呈现所有范围的亮度级。
使用此命令时,
Photoshop
尝试对
图像进行直方图均衡化
(Histogram
Equal
ization)
,即在整个灰
度范围中均匀分布每个色阶的灰
度值。
当扫描的图像显得比原稿暗,
而您想平衡这些值以产生较亮的图
像时,
能够使用“色调均化”
命令。
配合使用“色调均化”命令
和“直方图”命令,能够看到
亮度的前后比较。
使用“色调均化”命令:
1.
p>
选择菜单图像
>
调整
>
色调均化。
2.
假如已选择一个图像区域,在弹出的对话框中选择要均化的
内容,然后点按“
好”。
?
“仅色调均化所选区域”只均匀地分布选区的像
素。
?
“基于所选区域色调均化整个图像
”基于选区中的像素均
匀分布所有图像的像素。
原理
<
/p>
直方图均衡化是一种灰度变换算法,
因此我们重点研究灰度图像<
/p>
的直方图均衡化。
绝对的均匀
图
A
是一个黑白灰均匀渐变,
0~255
的每一个色阶的灰度数量差
不多上相同的。
图
B
的是图
A
的像素打乱了顺序
随机分布的,
每
种灰度的数量都与图
A
的相同,
因而它的直方图也与图
A
p>
的相同。
图<
/p>
A
和图
B
的直方
图。
每种灰度数量是相同的,
直方图呈一个黑
< br>色矩形。
近似的均匀
关于一般的图像,
由于每种灰度的像素数量并不相同,
我们没方
法把每种灰度的重量调得像图
A
、
B<
/p>
那么均匀,然而能够做到近
似的均匀。也确实是讲,把直方图横向
平均分成几份之后,使每
一份的像素数量大致相等。
下面是一幅图片的直方图,
共有
19200
p>
个像素,
从左到右平均分
成三份。均衡化之
后,每份的像素数量都在
6400
左右。
手工调整方法
我们拍摄或扫描的照片往往会由于光线太强或太弱,
使图像对比
度减弱,
细节分辨不清。
如此的图像直方图灰度往往都
集中在某
一色阶范围之内,
我们需要将这些灰度拉伸到整个灰度
级上,
并
使它们在直方图中均匀的分布,以达到增强图像的目的
。
现在我们要通过
Photosho
p
的曲线调整
(
图像
< br>>
调整
>
曲线
< br>)
来把
一幅图片的灰度分布调整均匀。
< br>
上图的直方图图形能够近似地看成三个高峰两个低谷
。
先把曲线
的起点和终点
(
黑白场
)
拉到与图形等宽,
再通过曲线把两个低谷
拉高一些,这时灰度分布就显得比较均匀了。
< br>
调整之后的图像和直方图。
直方图均衡化确实是要通过某种算法来实现上面手工调整的效
果。
算法
经典算法
下面以一幅
3*2
像素的简单图片(图
C
)为例,来讲明灰度直方
图均衡化的算法。
(图
C
)
<
/p>
图
C
的直方图:
注意看百分位
(Percentil
e)
这一项。一般软件的百分位是
当
前
色阶的像素数量÷总像素数量,而
Photoshop
不同,
Photoshop
显示的是
当前色阶与前面色阶的所有像素数量÷总像素数量。
< br>因此图
C
色阶为
100
时的百分位确实是
(3+2)/6=5/6=83.33%
,
那
个百分位事实上确实是我们要求的灰度值
(
范围
0~1)
,把
它转换
成
0~255
的范围,要再乘<
/p>
255
。
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