我是靠谱客的博主 悦耳小松鼠,这篇文章主要介绍灰度差分统计法计算图像的对比度,现在分享给大家,希望可以做个参考。

灰度差分统计法计算图像的对比度
本文采用灰度差分统计法计算图像的对比度、角度方向二阶矩、熵、平均值来描述纹理图像的特征,具体原理如下:
设(x,y)为图像中的一点,该点与和它只有微小距离的点(x+△x,y+△y)的灰度差分值为
g△(x,y)=g(x,y)-g(x+△x,y+△y)
式中,g△为灰度差分。设灰度差分的所有可能取值共有m级,令点(x,y)在整幅图像上移动,累计出g△(x,y)取各个数值的次数,由此便可以做出g△(x,y)的直方图。由直方图可以知道g△(x,y)取值的概率p△(i),i在1~m之间取值
当较小的i值的概率p△(i)较大时,说明纹理较粗糙,当p△(i)的各个取值较接近时,即概率分布较平坦时,说明纹理较细。
对比度计算公式
CON = ∑i^2PΔ(i)
角度方向计算公式
ASM=CON = ∑i[PΔ(i)]^2,

ENT= -∑iPΔ(i)lg PΔ(i)
平均值
MEAN = 1/m ∑iPΔ(i)

结果如下:
以LINA作为示例
原图像
图像直方图
在这里插入图片描述

插入链接与图片

计算结果
在这里插入图片描述

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#include<opencv2/opencv.hpp> #include<opencv2/core/core.hpp> #include<iostream> #include<math.h> using namespace std; using namespace cv; /*绘制直方图函数*/ void show_his(Mat &Image,Mat &HI) { int channels = 0; //计算图像的通道 MatND disHist; //配置输出的结果 int histSize[] = { 256 };//将数值分组,每个灰度范围一组 float midRanges[] = { 0, 256 }; //确定每个维度的取值范围 const float *ranges[] = { midRanges }; //调用calcHist函数,将直方图的信息存储到disHist calcHist(&Image, 1, &channels, Mat(), disHist, 1, histSize, ranges, true, false); Mat drawImage = Mat::zeros(Size(256, 256), CV_8SC3);//黑底的图像 //计算直方图后像素的最大个数 double g_dHistMaxValue; minMaxLoc(disHist, 0, &g_dHistMaxValue, 0, 0); for (int i = 0; i < 256; i++) //遍历直方图数据 { int value = cvRound(disHist.at<float>(i) * 256 * 0.9 / g_dHistMaxValue); line(drawImage, Point(i, drawImage.rows - 1), Point(i, drawImage.rows - 1 - value), Scalar(255, 255, 255)); //参数 要绘制的线段的图像 线段的起点 线段的终点 线段的颜色 } HI = drawImage.clone(); } int main() { Mat img = imread("lena.bmp"); imshow("Lena", img); Mat mi; int row = img.rows; int col = img.cols; //CON=i*i*P(I) //计算i mi.create(row, col, img.type()); for (int i = 0; i < row-1; i++) for (int j = 0; j < col; j++) { //cout << "BEF" << int(img.ptr<uchar>(i)[j]) << endl; mi.at<Vec3b>(i, j) = img.at<Vec3b>(i + 1, j) - img.at<Vec3b>(i, j); //cout << "IMF:" << int(mi.ptr<uchar>(i)[j]) << endl; } //计算p(I) 差值的概率 int new_cols = mi.cols; int new_rows = mi.rows; int gray[256] = { 0 }; double gray_prob[256] = { 0 }; int num = 0;// 像素的总个数 //统计直方图各个像素灰度值 for (int i = 0; i < mi.rows; i++) { uchar *p = mi.ptr<uchar>(i); for (int j = 0; j < mi.cols; j++) { int value = p[j]; gray[value]++; num++; } } //计算直方图概率分布 for (int i = 0; i < 256; i++) { gray_prob[i] = ((double)gray[i] / num); } double CON = 0; double ASM = 0; double ENT = 0; double MEAN = 0; double v = 1.0/ 255.0; for (int i = 0; i <= 255; i++) { CON += i*i*gray_prob[i];//计算CON ASM += gray_prob[i] * gray_prob[i];//计算角度方向二阶矩 if (gray_prob[i]!=0) ENT += (0-gray_prob[i] * log10(gray_prob[i]));//计算熵 MEAN += v*i*gray_prob[i];//计算平均值 } Mat HI; show_his(mi,HI); imshow("差值i的直方图", HI); cout << "灰度差分统计法求得的对比度为:" << CON << endl; cout << "灰度差分统计法求得的角度方向二阶矩为" << ASM << endl; cout << "灰度差分统计法求得的熵" << ENT << endl; cout << "灰度差分统计法求得的平均值" << MEAN << endl; waitKey(0); return 0; }

最后

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