直方图均衡实验报告

1、数字图像处理实验报告实验二 图像直方图均衡姓名： * 学号： * 专业： * 一 实验目的学习并掌握图像直方图均衡的基本理论，并通过分析均衡前后的图像验证课堂教学内容，总结直方图均衡的特点。二 实验内容对图像 img2 进行直方图均衡（img2为X光片图像） 对比均衡前后图像的直方图及特点， 图形显示其直方图以及灰度映射关系 计算以下参数：概率非零灰度数，概率非零灰度中最大概率、最小概率、最大最小概率之比。 统计图像中概率大于平均概率的灰度级数； 计算非零概率的平均值和方差 您认为哪些参数能够表现图像直方图分布的均匀程度？试提取相关参数进行测试。2找一到两幅图像重复上述实验。3通过实验结果对比

2、，能得出什么结论？三、 实验报告要求1源程序（C或Matlab）：（1）.画直方图的Matlab程序filname=E:课件大三下图像处理实验二1.bmp;/打开文件A=imread(filname);/读取文件信息imhist(A);/画出图像文件的直方图（2）C程序#include#include#include#include BITMAPFILEHEADER bfh;BITMAPINFOHEADER bih;typedef struct PPunsigned char GRAY;PIXEL;/画出灰度映射关系图/void draw(double s)FILE *fout,*fin;in

3、t i,j;PIXEL p256256;BITMAPFILEHEADER m_bfh;BITMAPINFOHEADER m_bih;RGBQUAD colorPanel256; fin=fopen(1.bmp,rb);fread(&m_bfh,1,sizeof(BITMAPFILEHEADER),fin);fread(&m_bih,1,sizeof(BITMAPINFOHEADER),fin);fread(colorPanel,256,sizeof(RGBQUAD),fin);fclose(fin);fout=fopen(Gray mapping relationship.bmp,wb);m_

4、bih.biWidth=256;m_bih.biHeight=256;m_bih.biSizeImage=256*256;m_bfh.bfSize=m_bfh.bfOffBits+m_bih.biSizeImage;for(i=0;i256;i+)for(j=0;j256;j+)pij.GRAY=255;for(i=0;i256;i+)j=(int)si;pij.GRAY=0; fwrite(&m_bfh,1,sizeof(BITMAPFILEHEADER),fout);fwrite(&m_bih,1,sizeof(BITMAPINFOHEADER),fout);fwrite(colorPan

5、el,256,sizeof(RGBQUAD),fout);fwrite(p,256*256,1,fout);fclose(fout); /统计概率非零灰度数子函数 /double nonzero(double p)int i;double sum=0;for(i=0;i256;i+)if(pi!=0)sum=sum+1;printf(概率非零灰度数:%.2fn,sum);return sum; /找到最大概率子函数/ double lmax(double p)int i;double max; for(i=0;i256;i+)/对max初始化if(pi!=0)max=pi;break;for(

6、i=0;imax)max=pi;/找出概率非零最大值 printf(概率非零最大值:%lfn,max);return max;/找到最小概率子函数/double lmin(double p) int i;double min; for(i=0;i256;i+)/对min初始化if(pi!=0)min=pi;break;for(i=0;i256;i+)if(pi!=0&pimin)min=pi;/找出概率非零最小值 printf(概率非零最小值:%lfn,min);return min;/求最大最小概率之比子函数/double rate(double max,double min) double

7、 r;r=max/min;printf(最大最小概率之比:%lfn,r);return r;/统计图像中概率大于平均概率的灰度级数子函数 /double lager(double p)int i;double sum=0;for(i=0;i1.0/256)sum=sum+1;printf(图像中概率大于平均概率的灰度级数:%lfn,sum);return sum;/求非零概率的平均值的子函数/ double average(double sum)double aver;aver=1.0/sum;printf(非零概率的平均值:%lfn,aver);returnaver;/求非零概率的方差的子函

8、数/ double variance(double sum,double p,double aver)int i;double asum=0,var;for(i=0;i256;i+)if(pi!=0)asum=asum+pow(pi-aver),2);/printf(%lfn,asum);var=asum/sum;printf(非零概率的方差:%lfn,var);return var;/主函数/int main()FILE *fin,*fout;RGBQUAD colorPanel256; PIXEL *bmpData; long i,j;double num256=0,p256=0,s256

9、=0;double max,min,r,sum=0,asum=0,aver,psum=0,var;fin=fopen(1.bmp,rb);fread(&bfh,1,sizeof(BITMAPFILEHEADER),fin);fread(&bih,1,sizeof(BITMAPINFOHEADER),fin);fread(colorPanel,256,sizeof(RGBQUAD),fin); bmpData=(PIXEL *)malloc(bih.biHeight*sizeof(PIXEL *); for(i=0;ibih.biHeight;i+) bmpDatai=(PIXEL *)mall

10、oc(bih.biWidth*sizeof(PIXEL);fread(bmpDatai,bih.biWidth,sizeof(PIXEL),fin); fclose(fin);/对图像进行直方图均衡/ for(i=0;ibih.biHeight;i+)/二重循环遍历图象数据for(j=0;jbih.biWidth;j+)numbmpDataij.GRAY+; /当前灰度级象素/总象素for(i=0;i256;i+)pi=numi/bih.biWidth/bih.biHeight; /计算灰度概率 s0=p0;for(i=1;i256;i+)si=si-1+pi;/计算累积概率（低灰度概率加到高

11、灰度概率上）for(i=0;i256;i+)/01映射到0255si=si*255;for(j=0;j=j-0.5&sij+0.5)si=j;for(i=0;ibih.biHeight;i+)/对原图像进行直方图均衡for(j=0;jbih.biWidth;j+)bmpDataij.GRAY=(unsigned char)sbmpDataij.GRAY; /计算各个参数/sum=nonzero(p);/概率非零灰度数max=lmax(p);/概率非零灰度中最大概率min=lmin(p);/概率非零灰度中最小概率r=rate(max,min);/最大最小概率之比asum=lager(p);/图像

12、中概率大于平均概率的灰度级数aver=average(sum);/非零概率的平均值var=variance(sum,p,aver);/非零概率的方差draw(s);/画灰度映射关系曲线fout=fopen(3.bmp,wb);fwrite(&bfh,1,sizeof(BITMAPFILEHEADER),fout);fwrite(&bih,1,sizeof(BITMAPINFOHEADER),fout);fwrite(colorPanel,256,sizeof(RGBQUAD),fout);for(i=0;ibih.biHeight;i+)fwrite(bmpDatai,bih.biWidth,

13、sizeof(PIXEL),fout);fclose(fout);return 0;2.程序流程图：3实验结果图像及对应参数：（1）图一：均衡前： 均衡前直方图： 灰度映射：对应参数：均衡后： 均衡后的直方图： 对应参数：均衡前后灰度映射关系：横轴表示均衡前的灰度，纵轴表示均衡后的灰度。 （2）图二：均衡前： 均衡前直方图： 对应的参数：均衡后： 均衡后直方图： 对应参数：均衡前后灰度映射关系：横轴表示均衡前的灰度，纵轴表示均衡后的灰度。（3）图三：均衡前：均衡前直方图： 对应参数：均衡后： 均衡后直方图： 对应参数： 均衡前后灰度映射关系：横轴表示均衡前的灰度，纵轴表示均衡后的灰度。（4）图四：均衡前：均衡前直方图： 对应参数：均衡后： 均衡后直方图：对应参数：均衡前后灰度映射关系：横轴表示均衡前的灰度，纵轴表示均衡后的灰度。（5）图五：均衡前：均衡前直方图：对应参数：均衡后： 均衡后直方图： 对应参数：均衡前后灰度映射关系：横轴表示均衡前的灰度，纵轴表示均衡后的灰度。4实验结果分析及结论由实验结果的参数分析，直方图均衡前后有几项参数变化较大。均衡后概率非零的灰度数减少了，表示图像灰度分布得更均匀了。同时均衡后概率非零的最大值和最小值的比明显减小了，从这项数据中可以看出图