Ekvalizáca histogramu

Ekvalizácia histogramu () je technika spracovania obrazu v informatike, ktorá zvyšuje jeho kontrast. Jej cieľom je dosiahnutie rovnomerného zastúpenia všetkých jasových hodnôt v obraze, teda zmeniť rozloženie farieb tak, aby sa v histograme vyskytovalo čo najviac odtieňov. 

 Prehľad 
náhľad|390x390bod|Ekvalizácia histogramu: (a) pôvodný obrázok, (b) obrázok po ekvalizácii, (c) histogram pôvodného obrázku a (d) histogram výstupného obrázku.
Histogram môže byť v tomto prípade interpretovaný ako dátová štruktúra, ktorá obsahuje počet pixelov jednotlivých intenzít. Pre 8-bitový šedotónový obrázok je potrebných 256 tried (stĺpcov) histogramu. Pre obrázky s viac bitovou hĺbkou je potrebný iný, vhodný počet tried. 

Ekvalizáciu histogramu je vhodné použiť vtedy, ak obrázok vyzerá vyblednuto a nemá dostatočný kontrast. Cieľom ekvalizácie je rozložiť najviac sa vyskytujúce intenzity jasu do viacerých častí histogramu, a tým ho urobiť viac plochým. Ekvalizácia zvyšuje hodnoty jasných pixelov ku maximu a znižuje hodnoty tmavých pixelov ku minimu.

 Príklad výpočtu 
Majme 8-bitový šedotónový obrázok s hodnotami:
52556159796176616259551049485597163656611314410463726470701261541097169677368106122886868687960707766587569856458556165837087696865737890
Na výpočet hodnôt výstupného obrázku sú potrebné nasledujúce kroky:

 vytvoriť histogram obrázku H(i)
 vytvoriť kumulatívny histogram

 vypočítať hodnotu nového pixelu podľa vzorca: 

kde Kmin je najmenšia nenulová hodnota kumulatívneho histogramu (v tomto príklade 1), M × N uvádza počet pixelov obrázku (pre tento príklad 8*8=64 pixelov) a L je počet úrovní jasu (vo väčšine prípadov, ako aj v tomto, je to 256).

Rovnica pre tento príklad teda bude: 

Napríklad, pre pixel s hodnotou 78 je hodnota z kumulatívneho histogramu 46 (hodnota 78 je použitá v 7. stĺpci a 8. riadku). Normalizovanú hodnotu vypočítame:

Nasledujúca tabuľka zobrazuje v - hodnotu pixelu, H(v) - histogram (počet výskytov hodnoty pixelu), K(v) - kumulatívny histogram a h(v) - výsledná ekvalizovaná hodnota.

 {| class="wikitable"
!v
!H(v)
!K(v)
!h(v)
|-
|52
|1
|1
|0
|-
|55
|3
|4
|12
|-
|58
|2
|6
|20
|-
|59
|3
|9
|32
|-
|60
|1
|10
|36
|-
|61
|4
|14
|53
|-
|62
|1
|15
|57
|-
|63
|2
|17
|65
|-
|64
|2
|19
|73
|-
|65
|3
|22
|85
|-
|66
|2
|24
|93
|-
|67
|1
|25
|97
|-
|68
|5
|30
|117
|-
|69
|3
|33
|130
|-
|70
|4
|37
|146
|-
|71
|2
|39
|154
|-
|72
|1
|40
|158
|-
|73
|2
|42
|166
|-
|75
|1
|43
|170
|-
|76
|1
|44
|174
|-
|77
|1
|45
|178
|-
|78
|1
|46
|182
|-
|79
|2
|48
|190
|-
|83
|1
|49
|194
|-
|85
|2
|51
|202
|-
|87
|1
|52
|206
|-
|88
|1
|53
|210
|-
|90
|1
|54
|215
|-
|94
|1
|55
|219
|-
|104
|2
|57
|227
|-
|106
|1
|58
|231
|-
|109
|1
|59
|235
|-
|113
|1
|60
|239
|-
|122
|1
|61
|243
|-
|126
|1
|62
|247
|-
|144
|1
|63
|251
|-
|154
|1
|64
|255
|}

Výsledné hodnoty obrázku:
0125332190531745357321222721920232154658593239251227651587314614624725523515413097166117231243210117117117190361461789320170130202732012538519414620613011785166182215

 Porovnanie vstupného a výstupného obrázku: 
200x200bod 
200x200bod 

 Referencie 

Kategória:Spracovanie obrazu