OpenCV直方图的使用

主要涉及两个函数：

CvHistogram
cvCalcHist

#include<stdio.h>
#include<cv.h>
#include<highgui.h>
int main()
{
    int hist_size[]={16,16,16};
    float range[]={0,255};
    float *ranges[]={range};
    int i,j,bin_w;
    float max_value,min_value;
    int min_idx, max_idx;
    char *name[3]={"b","g","r"};
    double mean=0,variance=0;
    IplImage* img=cvLoadImage("b.jpg",1);
    IplImage *pImage=NULL;
    IplImage *pImg[3];
    pImg[0]=cvCreateImage(cvGetSize(img),8,1);
    pImg[1]=cvCreateImage(cvGetSize(img),8,1);
    pImg[2]=cvCreateImage(cvGetSize(img),8,1);
    cvSplit(img,pImg[0],pImg[1],pImg[2],NULL);
    pImage=cvCloneImage(img);

    CvRect rect= cvRect(0,0,500,600);
    cvSetImageROI(pImage,rect);
 
    //创建一个图像用来存放直方图
    IplImage *histImage[3];
    CvHistogram *hist[3];
    for(j=0;j<3;j++){
        histImage[j]=cvCreateImage(cvSize(320,200),8,3);
        //cvZero(histImage[j]);
        hist[j]=cvCreateHist(1,&hist_size[j],CV_HIST_ARRAY,ranges,1);
        //计算直方图并作用到hist变量中
        cvCalcHist(&pImg[j], hist[j], 0, NULL);
        //得到直方图的最值及标号
        cvGetMinMaxHistValue(hist[j],&min_value,&max_value,&min_idx,&max_idx);
        //缩放其最大值和最小值让其融入图像
        cvScale(hist[j]->bins,hist[j]->bins,((double)histImage[j]->height)/max_value,0);
        //设置所有的直方图的数值为255
        cvSet(histImage[j],cvScalarAll(255),0);
        //建一个比例因子  沿宽度释放
        bin_w=cvRound((double)histImage[j]->width/hist_size[j]);
        mean=0;
        for(i=0;i<hist_size[j];i++)
        {
            CvScalar scalar=cvScalarAll(0);
            scalar.val[j]=(i*255/hist_size[j]);
            cvRectangle(histImage[j],cvPoint(i*bin_w,histImage[j]->height),
            cvPoint((i+1)*bin_w,histImage[j]->height-cvRound(cvGetReal1D(hist[j]->bins,i))),scalar,-1,8,0);
 
            float *bins=cvGetHistValue_1D(hist[j],i);
            //增加均值
            mean+=bins[0];
            //std::cout<<bins[0]<<" "<<bins[1]<<std::endl;
            //printf("%d %d\n",bins[0],bins[1]);
        }
        cvNamedWindow(name[j],0);
        cvShowImage(name[j],histImage[j]);
        
        mean/=hist_size[j];
        //根据均值计算变化量
        for(i=0;i<hist_size[j];i++)
        {
            float* bins=cvGetHistValue_1D(hist[j],i);
            variance+=pow((bins[0]-mean),2);
        }
 
        variance/=hist_size[j];
        printf("histgram Mean:%f\n",mean);

    }
    
    //创建窗口
    cvNamedWindow("Original",0);
    cvShowImage("Original",pImage);
    cvWaitKey(0);
    cvReleaseImage(&img);
    for(j=0;j<3;j++){
        cvDestroyWindow(name[j]);
        cvReleaseImage(&pImg[j]);
        cvReleaseImage(&histImage[j]);
        cvReleaseHist(&hist[j]);
    }
    cvDestroyWindow("Original");
    return 0;
}
CvHistogram结构
typedef struct CvHistogram
{
    int     type;
    CvArr*  bins;
    float   thresh[CV_MAX_DIM][2]; /* for uniform histograms */
    float** thresh2; /* for non-uniform histograms */
    CvMatND mat; /* embedded matrix header for array histograms */
}
CvHistogram;
bins :用于存放直方图每个灰度级数目的数组指针，数组在cvCreateHist的时候创建，其维数由cvCreateHist确定（一般以一维比较常见）
CreateHist
CvHistogram* cvCreateHist( int dims, int* sizes, int type,float** ranges=NULL, int uniform=1 );
dims直方图维数的数目sizes直方图维数尺寸的数组type直方图的表示格式: [code]CV_HIST_ARRAY

意味着直方图数据表示为多维密集数组 CvMatND;

CV_HIST_TREE

意味着直方图数据表示为多维稀疏数组CvSparseMat.ranges图中方块范围的数组.它的内容取决于参数

uniform

的值。这个范围的用处是确定何时计算直方图或决定反向映射（backprojected），每个方块对应于输入图像的哪个/哪组值。uniform归一化标识。如果不为0，则

ranges[i]

（

0<=i<cDims

，译者注：

cDims

为直方图的维数，对于灰度图为1，彩色图为3）是包含两个元素的范围数组，包括直方图第

i

维的上界和下界。在第

i

维上的整个区域[lower,upper]被分割成

dims[i]

个相等的块（译者注：

dims[i]

表示直方图第i维的块数），这些块用来确定输入象素的第

i

个值（译者注：对于彩色图像，

i

确定R,G,或者B）的对应的块；如果为0，则

ranges[i]

是包含

dims[i]+1

个元素的范围数组，包括

lower

0

,upper

0

,lower

1

,upper

1

==lower

2

,..., upper

dims[i]-1

,其中

lower

j

和

upper

j

分别是直方图第

i

维上第

j

个方块的上下界（针对输入象素的第

i

个值）。任何情况下，输入值如果超出了一个直方块所指定的范围外，都不会被 cvCalcHist 计数，而且会被函数cvCalcBackProject 置零。函数 cvCreateHist 创建一个指定尺寸的直方图，并且返回创建的直方图的指针。如果数组的

ranges

是0,则直方块的范围必须由函数cvSetHistBinRanges 稍后指定。虽然 cvCalcHist 和 cvCalcBackProject 可以处理8-比特图像而无需设置任何直方块的范围，但它们都被假设等分0..255之间的空间。

CalcHist

计算图像image(s)的直方图void cvCalcHist( IplImage** image, CvHistogram* hist, int accumulate=0, const CvArr* mask=NULL );[/code]image输入图像s(虽然也可以使用CvMat**).hist直方图指针accumulate累计标识。如果设置，则直方图在开始时不被清零。这个特征保证可以为多个图像计算一个单独的直方图，或者在线更新直方图。mask操作 mask,确定输入图像的哪个象素被计数函数 cvCalcHist 计算单通道或多通道图像的直方图。用来增加直方块的数组元素可从相应输入图像的同样位置提取。

CalcHist

计算图像image(s)的直方图

void cvCalcHist( IplImage** image, CvHistogram* hist, int accumulate=0, const CvArr* mask=NULL );

image输入图像s(虽然也可以使用CvMat**).hist直方图指针accumulate累计标识。如果设置，则直方图在开始时不被清零。这个特征保证可以为多个图像计算一个单独的直方图，或者在线更新直方图。mask操作 mask,确定输入图像的哪个象素被计数函数 cvCalcHist 计算单通道或多通道图像的直方图。用来增加直方块的数组元素可从相应输入图像的同样位置提取。

GetMinMaxHistValue

发现最大和最小直方块

void cvGetMinMaxHistValue( const CvHistogram* hist, float* min_value, float* max_value, int* min_idx=NULL, int* max_idx=NULL );

hist直方图min_value直方图最小值的指针max_value直方图最大值的指针min_idx数组中最小坐标的指针max_idx数组中最大坐标的指针函数 cvGetMinMaxHistValue 发现最大和最小直方块以及它们的位置。任何输出变量都是可选的。在具有同样值几个极值中，返回具有最小下标索引（以字母排列顺序定）的那一个。http://blog.csdn.net/lansatiankongxxc/article/details/8272633