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(1)基本概念

      如果將圖像中像素的灰度級(jí)別看作是一個(gè)隨記變量(概率論中學(xué)到的隨記變量,對(duì)后續(xù)直方圖均勻化的推到至關(guān)重要),則其分布的情況就可以用概率密度函數(shù)(PDF)來(lái)刻畫和描述,即表現(xiàn)為灰度直方圖(histogram),它表示圖像中具有某種灰度級(jí)像素的個(gè)數(shù),反映了每種灰度出現(xiàn)的頻率?；叶戎狈綀D的橫坐標(biāo)是灰度級(jí),縱坐標(biāo)是該灰度級(jí)像素的個(gè)數(shù)(出現(xiàn)的頻度),是圖像基本的統(tǒng)計(jì)特性。

      從基本概念中可知,直方圖是一幅圖像中各像素灰度值出現(xiàn)次數(shù)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,它只反映該圖像中不同灰度值出現(xiàn)的次數(shù)(或頻數(shù)),而未反映這一灰度值像素所在的位置,也就是說(shuō),直方圖只包含了該圖像中某一灰度值像素出現(xiàn)的概率,而丟失了其所在的位置信息。

(2)編碼實(shí)現(xiàn)

    MATLAB的圖像工具箱提供了imhist函數(shù)來(lái)顯示圖像的灰度直方圖,其語(yǔ)法形式如下:

    imhist(I);

    imhist(I,n);

    [counts,x]=imhist(…);

    其中，I是待計(jì)算灰度直方圖的圖像。參數(shù)n是指定的灰度級(jí)數(shù)目，對(duì)于灰度圖像而言，默認(rèn)情況下n為256，即0~255。對(duì)于二值圖像而言，n為2，即0~1兩個(gè)灰度級(jí)。若指定參數(shù)n，則會(huì)將所有灰度級(jí)均勻分布在n個(gè)小區(qū)間內(nèi)，而非全部展開(kāi)。返回值counts和x為直方圖的數(shù)據(jù)向量和對(duì)應(yīng)的灰度區(qū)間向量，我就理解為直方圖的縱坐標(biāo)向量和橫坐標(biāo)向量。

    現(xiàn)成的函數(shù)可以調(diào)用固然方便，但會(huì)屏蔽內(nèi)部實(shí)現(xiàn)機(jī)理和算法，也不便于以后移植，因此我決定以后的學(xué)習(xí)都盡量自己編寫函數(shù)。雖然不太會(huì)matlab編程，但我相信也不難掌握。下面就開(kāi)始自己編程建立灰度直方圖。

    可以看到,從像素灰度級(jí)的分布來(lái)講,兩幅圖幾乎是一樣的,但還有些小缺陷:

    1.兩個(gè)直方圖的縱坐標(biāo)刻度不一樣,差了一個(gè)級(jí)別,因此乍看起來(lái)不太一樣.

    2.bar(y)函數(shù)的這一用法，默認(rèn)橫坐標(biāo)的刻度范圍為1~length(y),本程序中即1~256，這與灰度級(jí)的范圍0~255有一個(gè)偏差，雖然對(duì)觀察亮度分布及對(duì)比度之類的影響不大，但還是不夠精確。

針對(duì)以上兩個(gè)缺陷，改進(jìn)的代碼如下：