opencv 灰度值总和 opencv 灰度直方图

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cnolnic 2024-08-29 16:03:52

文章标签 opencv 灰度值总和直方图灰度图 OpenCV 文章分类 计算机视觉人工智能

(Histogram)又称柱状图、质量分布图，是一种统计报告图。直方图由一系列高度不等的纵向条纹或线段表示数据分布的情况。一般用横轴表示数据类型，纵轴表示分布情况。在图像处理上，直方图是图像信息统计的有力工具。

灰度直方图是指对图像的灰度信息进行统计，我们知道灰度图在图像处理中应用非常广泛，在前面的《OpenCV第三篇Canny边缘检测》、《OpenCV第五篇轮廓检测上》、《OpenCV第六篇轮廓检测下》均能找到灰度图的用武之地。因此灰度直方图具有较高的实用价值。下面先介绍灰度直方图的几个主要函数。

一．cvCreateHist

函数功能：创建直方图

函数原型：

CVAPI(CvHistogram*)  cvCreateHist( // Creates new histogram
  int dims,
  int* sizes,
  int type,
  float** ranges CV_DEFAULT(NULL),
  int uniform CV_DEFAULT(1)
);

参数说明：

第一个参数表示直方图维数，灰度图为1，彩色图为3。

第二个参数表示直方图维数的数目，其实就是sizes数组的维数。

第三个参数表示直方图维数尺寸的数组。

第四个参数表示直方图类型，为CV_HIST_ARRAY表示直方图数据表示为多维密集数组，为CV_HIST_TREE表示直方图数据表示为多维稀疏数组。

第五个参数表示归一化标识，其原理有点复杂。通常使用默认值即可。

函数说明：

直方图的数据结构如下所示：

typedef struct CvHistogram
{
int     type;
CvArr*  bins;
float   thresh[CV_MAX_DIM][2];  /* For uniform histograms. */
float** thresh2;                /* For non-uniform histograms. */
CvMatND mat;     /* Embedded matrix header for array histograms. */
}CvHistogram;

二．cvCalcHist

函数功能：根据图像计算直方图

函数原型：

void  cvCalcHist(
  IplImage** image,
  CvHistogram* hist,
  int accumulate CV_DEFAULT(0),
  const CvArr* mask CV_DEFAULT(NULL)
)

参数说明：

第一个参数表示输入图像。

第二个参数表示输出的直方图指针。

第三个参数表示累计标识。如果设置，则直方图在开始时不被清零。这个特征保证可以为多个图像计算一个单独的直方图，或者在线更新直方图。

第四个参数操作mask, 确定输入图像的哪个象素被计数。

函数说明：

这是个inline函数，函数内部会直接调用cvCalcArrHist( (CvArr**)image, hist, accumulate, mask );

其它直方图的函数介绍可以参阅：

http://www.opencv.org.cn/index.php/Cv%E5%9B%BE%E5%83%8F%E5%A4%84%E7%90%86#.E7.9B.B4.E6.96.B9.E5.9B.BE

下面给出灰度直方图的代码示范：

1. //图像的灰度直方图  
2. //By MoreWindows ()  
3. #include <opencv2/opencv.hpp>  
4. #include <opencv2/legacy/compat.hpp>  
5. using namespace std;  
6. #pragma comment(linker, "/subsystem:\"windows\" /entry:\"mainCRTStartup\"")  
7. void FillWhite(IplImage *pImage)  
8. {  
9.     cvRectangle(pImage, cvPoint(0, 0), cvPoint(pImage->width, pImage->height), CV_RGB(255, 255, 255), CV_FILLED);  
10. }  
11. // 创建灰度图像的直方图  
12. CvHistogram* CreateGrayImageHist(IplImage **ppImage)  
13. {  
14. int nHistSize = 256;  
15. float fRange[] = {0, 255};  //灰度级的范围    
16. float *pfRanges[] = {fRange};    
17.     CvHistogram *pcvHistogram = cvCreateHist(1, &nHistSize, CV_HIST_ARRAY, pfRanges);  
18.     cvCalcHist(ppImage, pcvHistogram);  
19. return pcvHistogram;  
20. }  
21. // 根据直方图创建直方图图像  
22. IplImage* CreateHisogramImage(int nImageWidth, int nScale, int nImageHeight, CvHistogram *pcvHistogram)  
23. {  
24.     IplImage *pHistImage = cvCreateImage(cvSize(nImageWidth * nScale, nImageHeight), IPL_DEPTH_8U, 1);  
25.     FillWhite(pHistImage);  
26.   
27. //统计直方图中的最大直方块  
28. float fMaxHistValue = 0;  
29.     cvGetMinMaxHistValue(pcvHistogram, NULL, &fMaxHistValue, NULL, NULL);  
30.   
31. //分别将每个直方块的值绘制到图中  
32. int i;  
33. for(i = 0; i < nImageWidth; i++)  
34.     {  
35. float fHistValue = cvQueryHistValue_1D(pcvHistogram, i); //像素为i的直方块大小  
36. int nRealHeight = cvRound((fHistValue / fMaxHistValue) * nImageHeight);  //要绘制的高度  
37.         cvRectangle(pHistImage,  
38.             cvPoint(i * nScale, nImageHeight - 1),  
39.             cvPoint((i + 1) * nScale - 1, nImageHeight - nRealHeight),  
40.             cvScalar(i, 0, 0, 0),   
41.             CV_FILLED  
42.         );   
43.     }  
44. return pHistImage;  
45. }  
46. int main( int argc, char** argv )  
47. {     
48. const char *pstrWindowsSrcTitle = "原图()";  
49. const char *pstrWindowsGrayTitle = "灰度图()";  
50. const char *pstrWindowsHistTitle = "直方图()";  
51.   
52. // 从文件中加载原图  
53. "007.jpg", CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED);  
54.     IplImage *pGrayImage = cvCreateImage(cvGetSize(pSrcImage), IPL_DEPTH_8U, 1);  
55. // 灰度图  
56.     cvCvtColor(pSrcImage, pGrayImage, CV_BGR2GRAY);  
57.   
58. // 灰度直方图  
59.     CvHistogram *pcvHistogram = CreateGrayImageHist(&pGrayImage);  
60.       
61. // 创建直方图图像  
62. int nHistImageWidth = 255;  
63. int nHistImageHeight = 150;  //直方图图像高度  
64. int nScale = 2;              
65.     IplImage *pHistImage = CreateHisogramImage(nHistImageWidth, nScale, nHistImageHeight, pcvHistogram);  
66.   
67. // 显示  
68.     cvNamedWindow(pstrWindowsSrcTitle, CV_WINDOW_AUTOSIZE);  
69.     cvNamedWindow(pstrWindowsGrayTitle, CV_WINDOW_AUTOSIZE);  
70.     cvNamedWindow(pstrWindowsHistTitle, CV_WINDOW_AUTOSIZE);  
71.     cvShowImage(pstrWindowsSrcTitle, pSrcImage);  
72.     cvShowImage(pstrWindowsGrayTitle, pGrayImage);  
73.     cvShowImage(pstrWindowsHistTitle, pHistImage);  
74.   
75.   
76.     cvWaitKey(0);  
77.   
78.     cvReleaseHist(&pcvHistogram);  
79.   
80.     cvDestroyWindow(pstrWindowsSrcTitle);  
81.     cvDestroyWindow(pstrWindowsGrayTitle);  
82.     cvDestroyWindow(pstrWindowsHistTitle);  
83.     cvReleaseImage(&pSrcImage);  
84.     cvReleaseImage(&pGrayImage);  
85.     cvReleaseImage(&pHistImage);  
86. return 0;  
87. }

运行效果如下图所示：

opencv 灰度值总和 opencv 灰度直方图_OpenCV