直方图均衡化的编程实现

直方图均衡化是提高图像对比度的一种方法，经过处理后的图像会得到一个尽可能均匀的直方图，我用c语言对该算法做了实现。

图像在内存中的保存方式如下图所示，width和height即是图像的宽和高，pitch = (width + 15) / 16 * 16。

// 计算图像直方图
void Hist(const uint8 *image, int width, int height, int pitch, int hist[])
{
memset((void*)hist, 0, 256 * sizeof(int));
for(int ver = 0; ver < height; ++ver) {
for(int hor = 0; hor < width; ++hor) {
int offset = ver * pitch + hor;
++hist[*(image+offset)];
}
}
}

// 求直方图均衡化的映射表
void MapTable(int hist[], uint8 map_table[], int num)
{
int sum = 0;
for(int i = 0; i < 256; ++i) {
sum += hist[i];
map_table[i] = int(255 * sum / num + 0.5);
}
}

void EqualizeHist(const uint8 *src, uint8 *dst, int width, int height, int pitch)
{
int hist[256] = {0};
uint8 map_table[256] = {0};
Hist(src, width, height, pitch, hist);
MapTable(hist, map_table, width * height);
for(int ver = 0; ver < height; ++ver) {
for(int hor = 0; hor < width; ++hor) {
int offset = ver * pitch + hor;
*(dst + offset) = map_table[*(src + offset)];
}
}
}

我在网上随便搜了一张图处理了一下，左边是原图，右边是处理后的，我在yuv颜色空间进行处理，只处理y分量。可以看到，处理之后的图像，对比度确实有所提高，但是图像也不好了。。。



我用matlab做了两张图的直方图，左边是原图的，右边是直方图均衡化之后的。可以看到，处理过后，直方图并不是完全均匀的，这是由于在离散情况下难以达到理想情况，但是明显比原图分布的更均匀一些。