彩色图像--图像增强 直方图增强

得知DIP文章70日

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开篇废话

继续简单的介绍一下彩色图像处理相关的知识。今天来简单的说下直方图增强在彩色图像中的应用，灰度图像直方图增强在此处做了相关介绍，包含其数学原理。

对于灰度图像中的一些算法适合直接用到彩色图像的各个通道。也有一些不适合，直方图均衡就属于不适合的一种。假设直接将其作用在各个通道上，将引起图像色相的变化因此也就是图像变的不是其原来的样子了。今天我们将直方图均衡用到HSI色彩空间的I分量上，直方图对亮度分量进行均衡。是图像在亮度上得到增强。在饱和度和色向上保持不变。

算法原理

算法的原理就是利用HSI色彩空间的特点，I分量代表图像亮度。处理后不会改变图像色相。

算法步骤：

1. 从RGB转换到HSI

2. 分离HSI空间。I分量形成一个单独的灰度图像fif_i

3. 对fif_i进行直方图均衡

4. 用均衡后的数据取代原I分量数据

5. HSI转换回RGB

代码

/*********************************************************************************************************************/
void HistEqualRGB(RGB *src,RGB *dst,int width,int height){
HSI *temp=(HSI*)malloc(sizeof(HSI)*width*height);
double *chanel_i=(double *)malloc(sizeof(double)*width*height);
RGB2HSI(src, temp, width, height);
for(int i=0;i<width*height;i++){
chanel_i[i]=(double)((int)temp[i].c3);
}
HistogramEqualization(chanel_i, chanel_i, width, height);
for(int i=0;i<width*height;i++){
temp[i].c3=chanel_i[i];
}
HSI2RGB(temp, dst, width, height);
free(temp);
free(chanel_i);

}
/*********************************************************************************************************************/

效果分析

以下对一些图片进行上述算法操作。来观察效果。

原图：



原图I分量：



原图I分量直方图：



直方图均衡后结果：



直方图均衡后直方图：



处理后结果：



原图：



原图I分量：



原图I分量直方图：



直方图均衡后结果：



直方图均衡后直方图：



处理后结果：



原图：



原图I分量：



原图I分量直方图：



直方图均衡后结果：



直方图均衡后直方图：



处理后结果：



原图：



原图I分量：



原图I分量直方图：



直方图均衡后结果：



直方图均衡后直方图：



处理后结果：

总结

整体来说算法效果稳定，计算速度快，但这仅仅是一种最简单的彩色图像增强的方法，由于已经决定以后做识别方向。所以彩色图像的相关更深入的彩色变换，平滑，锐化。切割等仅仅做简介，大家多多交流。

待续。

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