一,、圖像直方圖的概念

圖像直方圖是反映一個(gè)圖像像素分布的統(tǒng)計(jì)表，其實(shí)橫坐標(biāo)代表了圖像像素的種類,，可以是灰度的,，也可以是彩色的?？v坐標(biāo)代表了每一種顏色值在圖像中的像素總數(shù)或者占所有像素個(gè)數(shù)的百分比,。

圖像是由像素構(gòu)成,，因?yàn)榉从诚袼胤植嫉闹狈綀D往往可以作為圖像一個(gè)很重要的特征,。在實(shí)際工程中，圖像直方圖在特征提取,、圖像匹配等方面都有很好的應(yīng)用,。

二、利用OpenCV計(jì)算圖像的直方圖

OpenCV中計(jì)算圖像直方圖像函數(shù)是calcHist,，它的參數(shù)比較多,，下面分析一下它的接口和用法。

void calcHist(const Mat* images, int nimages, const int* channels, InputArray mask, OutputArray hist, int dims, const int* histSize, const float** ranges, booluniform=true, bool accumulate=false )

const Mat* images：為輸入圖像的指針,。

int nimages：要計(jì)算直方圖的圖像的個(gè)數(shù),。此函數(shù)可以為多圖像求直方圖，我們通常情況下都只作用于單一圖像,，所以通常nimages=1,。

const int* channels：圖像的通道，它是一個(gè)數(shù)組,，如果是灰度圖像則channels[1]={0};如果是彩色圖像則channels[3]={0,1,2},；如果是只是求彩色圖像第2個(gè)通道的直方圖，則channels[1]={1};

IuputArray mask：是一個(gè)遮罩圖像用于確定哪些點(diǎn)參與計(jì)算,，實(shí)際應(yīng)用中是個(gè)很好的參數(shù),，默認(rèn)情況我們都設(shè)置為一個(gè)空?qǐng)D像，即：Mat(),。

OutArray hist：計(jì)算得到的直方圖

int dims：得到的直方圖的維數(shù),，灰度圖像為1維，彩色圖像為3維,。

const int* histSize：直方圖橫坐標(biāo)的區(qū)間數(shù),。如果是10，則它會(huì)橫坐標(biāo)分為10份,，然后統(tǒng)計(jì)每個(gè)區(qū)間的像素點(diǎn)總和,。

const float** ranges：這是一個(gè)二維數(shù)組，用來指出每個(gè)區(qū)間的范圍,。

后面兩個(gè)參數(shù)都有默認(rèn)值,，uniform參數(shù)表明直方圖是否等距,，最后一個(gè)參數(shù)與多圖像下直方圖的顯示與存儲(chǔ)有關(guān)。

下面我們來計(jì)算一幅圖像的灰度直方圖,，彩色直方圖以及自定義的灰度分布圖,。

灰度直方圖：

彩色直方圖：

不均勻直方圖，我們分別統(tǒng)計(jì)0-50,，50-80,，80-150，150-230,，230-255區(qū)間的灰度分布：

三,、直方圖的顯示

從上面的例子中我們可以看出，直方圖計(jì)算得到的實(shí)際上是一個(gè)多維數(shù)組,，這并不夠直觀,，我們希望能夠像在Excel中把相關(guān)數(shù)據(jù)通過表的形式表示出來。

下面通過劃線函數(shù)來把一個(gè)灰度直方圖顯示出來：

四,、直方圖變換

直方圖變換是圖像處理中一個(gè)很重要的概念,，圖像直方圖可以反映出圖像對(duì)比度，明暗程度等特征,，所以我們可以利用直方圖的變換進(jìn)行圖像畫面的調(diào)節(jié),。

直方圖變換在實(shí)際工程中的應(yīng)用很廣，一些美化照片的軟件很多工具都是在圖像的直方圖上作文章,，如果有讀者對(duì)這這方面感興趣的推薦：http://www.cnblogs.com/Imageshop/

下面介紹兩個(gè)簡(jiǎn)單的直方圖變換函數(shù)：直方圖拉伸與直方圖均衡化,。

如果圖像的灰度在直方圖上顯示集中在某一個(gè)區(qū)間，則說明圖像色彩單一,，我們可以將其擴(kuò)展到更寬的灰度范圍內(nèi)讓圖像更有層次感,。

變換函數(shù)：將圖像的一種灰度值經(jīng)過變換得到另一個(gè)灰度。

直方圖變換的核心就是變換函數(shù),，s=T(r),，r是變換前的灰度值，s是變換后的灰度值,，如要我們想將[a,b]區(qū)間的灰度變換到[0,255]范圍內(nèi),，則變換函數(shù)是：T(r)=255*(r-a)/(b-a)。

我們?cè)贠penCV中創(chuàng)建這樣一個(gè)變換函數(shù)：

LUT(image,lut,result);