直方圖均化 Histogram Equalization (附C語言實作)

剛剛在看論文的時候 挑中一篇在講 Dynamic Histogram Equalization ，就想說先來做看看基本的Histogram Equalization 吧

什麼叫直方圖均化呢？直方圖均化通常都是用在對比度增強，我們用lena來舉例

Lena

上圖是還沒有做任何變動前，下圖是做了直方圖均化後的成果

直方圖均化後

有沒有發現兩張圖片的不同，那我的程式碼是照著wiki做的，其實只要懂PDF和CDF很快就可以做出來了，PDF就是指機率密度函數(某像素質出現的機率)，CDF是累積函數(PDF的相加)

找個論文的公式來看看，這裡的rk指的就是指像素值(0~255)

PDF：P(r)表示，此像素值出現的機率，假如我一張10*10pixels圖片裡面 像素值50出現3次，那P(50) = 3/(10*10) = 0.03

CDF：C(r)簡單來說就是把小於等於r的P(r)相加，譬如C(3) = P(0)+P(1)+P(2)+P(3)

 最後照著上面H(v)的公式，就可以求出我們轉換後的值，其實在打程式的時候可以建個表，直接查表速度可以更快，M、N表示圖片的長和寬；L表示有幾種色階變化，如果是8 bits灰階圖，那色階變化就有2^8種 = 256，下面是程式碼跑完後的直方圖變化圖

如果不懂的話，可以看一下wiki(覺得寫得很詳細

程式碼：

input：Lena.raw

重要部分是從中間do some operation吧，主要分三部份

1. 算PDF
2. 算CDF
3. 建轉換對照表