直方图均衡化

直方图均衡化
先说说什么是直方图，回想一下初中还是高中时代，好像数学课上讲过这个词，没错就是中学那个概念，直方图就是用来表征图像上像素值分布的柱状图。再直白一些，直方图就是统计图像上像素值为0的点有多少个，像素值为1的点有多少个，……，像素值为255的像素点有多少个。

直方图均衡化，顾名思义，让直方图均衡，或者说让图像上的像素点分布均匀。就是让像素点在（0,9）之间的个数和在（10,19）之间的个数，以及（240,249）之间的个数是一样多的，当然像素值是离散的，不可能做到完全一模一样多，但至少是相差无几。

直方图均衡化通常用来做对比度调整，但并不一定是对比度增强，有时候是对比度减弱。如果本来图像上像素值的分布是：趋于两端（靠近0或者靠近255）的点少，趋于中间的值多，那么均衡化的结果是增加了白点（接近255的点）和黑点（接近0的点）的数量，视觉上看就是对比度增强。反过来，如果是减少了白点和黑点的数量，那就是对比度减弱。

不过通常来说，都是对比度增强喽。

关于直方图均衡化怎么实现，维基百科上说的很清楚，清楚到不能再清楚了，就不赘述了。

直方图均衡化通常会被用到如下这张图，我也找来做了一下，均衡化之前，它是这样的：

直方图均衡化之后

喔，好明显。

再来看一下均衡化前后的直方图，均衡化之前，它是这样的：

均衡化之后，它是这样的：

和前面说的用线性变换的方法做对比度增强时的直方图对比一下，好像也差不多嘛，不过仔细看，直方图均衡化之后，像素点多的地方直方块分布的稀疏，像素点少的地方直方块分布的紧密。所以总体上看，直方图的分布趋于均匀啦。

换个角度看，可能更明显，我们把直方图做个积分，得到累积直方图。这不是什么高深的东西，所谓累积直方图只不过把直方图的数据做个累加，表征了图像上像素值小于1的像素有多少个，小于2的像素有多少个，……，小于255的像素有多少个。

下面是均衡化前后的累积直方图，直方图均衡化的意义再清楚不过了。