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s?T(r)??pr(?)d?
0r
(a) Lena图像 (b) Lena图像的直方图
图1.2 Lena图像及直方图
当灰度级是离散值时，可用频数近似代替概率值，即
pr(rk)?nkn0?rk?1k?0,1,?,l?1
式中：l是灰度级的总数目，pr(rk)是取第k级灰度值的概率，nk是图像中出现第k级灰度的次数，n是图像中像素总数。
所以积分可以表示为下列累计分布函数(cumulative distribution function, CDF)
sk?T(rk)??j?0knjn??pr(rj)j?0k0?rj?1k?0,1,?,l?1
四、实验步骤
1. 熟悉MATLAB语言中对图像数据读取，显示等基本函数 1) 文件读取与信息显示：
load trees;
[X,map]=imread('forest.tif'); subimage(X,map); I=imread('forest.tif'); imshow(I);
imfinfo('forest.tif');
2) map颜色矩阵的修改
[X,map]=imread('forest.tif'); map1=map+map; subimage(X,map1);
3) 灰度图像的转化
RGB=imread('b747.jpg'); B=rgb2gray(RGB);
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2. 图像灰度变换处理在图像增强的作用
g1=imadjust(I,[0 1],[1 0]); g2=imcomplement(g1);
g3=im2uint8(mat2gray(log(1+double(I))));
3. 绘制图像灰度直方图的方法，对图像进行均衡化处理 1) 图像灰度直方图的显示与灰度调整
imhist(B);
J = imadjust(B,[],[0 1]); imhist(J); subimage(J);
2) 对B进行直方图均衡化处理，试比较与原图的异同。
I = imread('pout.tif'); [J,T] = histeq(I);
figure,plot((0:255)/255,T);
3) 对B进行如图所示的分段线形变换处理，试比较与直方图均衡化处理的异同。
x1=0:0.01:0.125; x2=0.125:0.01:0.75; x3=0.75:0.01:1; y1=2*x1;
y2=0.25+0.6*(x2-0.125); y3=0.625+1.5*(x3-0.75); x=[x1,x2,x3]; y=[y1,y2,y3]; subplot(2,2,4); plot(x,y);
五、实验结果分析与讨论
1. 熟悉MATLAB语言中对图像数据读取，显示等基本函数 1) 图像文件的读出与图像数据的观察
图1.3 真彩色图像与灰度图像显示
ans =
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Filename:
'F:\\MATLAB\\R2007a\\toolbox\\images\\imdemos\\forest.tif' FileModDate: '04-Dec-2000 13:57:58' FileSize: 124888 Format: 'tif' FormatVersion: [] Width: 447 Height: 301 BitDepth: 8
ColorType: 'indexed' FormatSignature: [73 73 42 0] ByteOrder: 'little-endian' NewSubFileType: 0 BitsPerSample: 8
Compression: 'PackBits' PhotometricInterpretation: 'RGB Palette' StripOffsets: [17x1 double] SamplesPerPixel: 1 RowsPerStrip: 18
StripByteCounts: [17x1 double] XResolution: 72 YResolution: 72 ResolutionUnit: 'Inch'
Colormap: [256x3 double] PlanarConfiguration: 'Chunky' TileWidth: [] TileLength: [] TileOffsets: [] TileByteCounts: [] Orientation: 1 FillOrder: 1
GrayResponseUnit: 0.0100 MaxSampleValue: 255 MinSampleValue: 0 Thresholding: 1 ImageDescription: 'Carmanah Ancient Forest, British Columbia, Canada'
map颜色矩阵修改后图像颜色的变化
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图1.4 原图像与map矩阵值增强一倍后的图像
新的颜色矩阵值变成原文件的2倍，图像明显变亮，颜色的R、G、B值增强。
2) 图像文件转化为灰度图像
图1.5 真彩色图像与转化成的灰度图像
2. 图像灰度变换处理在图像增强的作用
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