我们已经看到，可以使用直方图拉伸来增加对比度。在本教程中，我们将看到如何使用直方图均衡来增强对比度。

在执行直方图均衡之前，您必须了解用于均衡直方图的两个重要概念。这两个概念被称为PMF和CDF。

我们的PMF和CDF教程对此进行了讨论。请访问它们，以成功掌握直方图均衡化的概念。

直方图均衡

直方图均衡用于增强对比度。不必总是总是增加对比度。直方图均衡可能会更糟。在这种情况下，对比度会降低。

让我们通过将下面的图像作为简单图像来开始直方图均衡化。

图片

该图像的直方图

该图像的直方图如下所示。

现在我们将对其进行直方图均衡化。

PMF

首先，我们必须计算该图像中所有像素的PMF(概率质量函数)。如果您不知道如何计算PMF，请访问我们的PMF计算教程。

CDF

我们的下一步涉及CDF(累积分布函数)的计算。同样，如果您不知道如何计算CDF，请访问我们的CDF计算教程。

根据灰度计算CDF

例如，让我们考虑一下，第二步中计算出的CDF看起来像这样。

然后，在此步骤中，您将CDF值乘以(灰色级别(减)1)。

考虑到我们有一个3 bpp的图像。那么我们拥有的级别数是8。1减去8就是7。所以我们将CDF乘以7。

现在我们是最后一步，我们必须将新的灰度值映射到像素数中。

假设旧的灰度值具有这些像素数。

现在，如果我们将新值映射到，那么这就是我们得到的。

现在将这些新值映射到直方图上，就可以完成了。

让我们将此技术应用于我们的原始图像。应用后，我们得到以下图像及其下面的直方图。

直方图均衡图像

该图像的累积分布函数

直方图均衡直方图

比较直方图和图像

结论

从图像中可以清楚地看到，新图像的对比度得到了增强，其直方图也得到了均衡。这里还有一件重要的事情要注意，即在直方图均衡期间，直方图的整体形状会发生变化，而在直方图拉伸时，直方图的整体形状会保持不变。