一、直方图及直方图均衡化

直方图是从图像灰度图中提取的亮度信息，包含灰度级和像素数，对于uint8图像其灰度级为0~255（2^8=256），用imhist（）函数显示。imhist（）/numel可获得归一化直方图。书中显示直方图的函数还有bar（）、stem（）、plot（），这里不赘述。

直方图均衡化能够提高图像整体亮度，增强对比度，对原图灰度级做积分处理，使输出灰度级的概率密度函数为均匀：，该过程可以用histeq()函数实现，以下是我自己写的直方图均衡化过程的代码。

global s;
axes(handles.axes2);
T=imread(s);
if ndims(T)==3T=rgb2gray(T);
end
[m,n]=size(T); 
GP=zeros(1,256);   %构造一个统计灰度出现频次的矩阵
for k=0:255 GP(k+1)=length(find(T==k))/(m*n);  %计算每级灰度出现的概率，将其存入GP
end
%直方图均衡化
S1=zeros(1,256); 
for i=1:256for j=1:i S1(i)=GP(j)+S1(i);end 
end 
S2=round((S1*256)+0.5); %将Sk归到相近级的灰度 
for i=1:256 GPeq(i)=sum(GP(find(S2==i)));%计算现有每个灰度级出现的概率 
end 
I=T;
for i=0:255I(find(T==i)) = S2(i+1);
end
imshow(I);
guidata(hObject,handles);
setappdata(handles.axes2,'img2',I);
global cell;
global pos;
imgpro=getappdata(handles.axes2,'img2');
pos=pos+1;
cell{pos}=imgpro;

 二、图像加运算、减运算，与、或逻辑运算

进行这些运算要求两幅图像大小相同，若不同可以用imresize函数进行统一，例如frames=imresize(frames,[512,512]) 统一为512*512大小的图像。

 

%与、或逻辑运算
global s;
axes(handles.axes2);
[Filename,Pathname]=uigetfile({'*.bmp;*.jpg;*.png;*.jpeg;*.tif'},'pick an image','C:\');
if isequal(Filename,0)||isequal(Pathname,0)warndlg('please select a picture first!','warning');return;
elseSTR=[Pathname Filename];t=imread(STR);
end
c=imread(s);
t1=im2bw(t);
c1=im2bw(c);
k1=c1&t1;%%%%或，该句改为：k1=c1|t1;
imshow(t);
figure();
imshow(k1);title('and');
setappdata(handles.axes2,'img2',k1);
global cell;
global pos;
imgpro=getappdata(handles.axes2,'img2');
pos=pos+1;
cell{pos}=imgpro;%减运算
global s;
axes(handles.axes2);
[Filename,Pathname]=uigetfile({'*.bmp;*.jpg;*.png;*.jpeg;*.tif'},'pick an image','C:\');
if isequal(Filename,0)||isequal(Pathname,0)warndlg('please select a picture first!','warning');return;
elseSTR=[Pathname Filename];t=imread(STR);
end
k=imread(s);
j=imsubtract(k,t);
imshow(t);
figure();imshow(j);title('cut');
setappdata(handles.axes2,'img2',j);
global cell;
global pos;
imgpro=getappdata(handles.axes2,'img2');
pos=pos+1;
cell{pos}=imgpro;%加运算
global s;
axes(handles.axes2);
[Filename,Pathname]=uigetfile({'*.bmp;*.jpg;*.png;*.jpeg;*.tif'},'pick an image','C:\');
if isequal(Filename,0)||isequal(Pathname,0)warndlg('please select a picture first!','warning');return;
elseSTR=[Pathname Filename];t=imread(STR);
end
k=imread(s);
imshow((k+t)/2,[0 255]); %在空域内直接融合
figure();imshow(j);title('add');
setappdata(handles.axes2,'img2',j);
global cell;
global pos;
imgpro=getappdata(handles.axes2,'img2');
pos=pos+1;
cell{pos}=imgpro;

三、图像增强：对数变换、幂次变换

对数变换：，其中s为新图像素值，r为原图像素值，c为增强大小，我取为10.

global s;
axes(handles.axes2)
a=imread(s);
if ndims(a)==3a=rgb2gray(a);
end
v=10;
r=mat2gray(double(a));
b=log(1+v*r)/(log(v+1));
imshow(b);
setappdata(handles.axes2,'img2',b);
global cell;
global pos;
imgpro=getappdata(handles.axes2,'img2');
pos=pos+1;
cell{pos}=imgpro;

幂次变换：，图中可以看到高灰度段值有明显提升。

 对此代码我做了一个交互，即用户可以输入γ的值来决定变换程度。

global s;
axes(handles.axes2);
imggray=imread(s);
if ndims(imggray)==3imggray=rgb2gray(imggray);
end
gamma=inputdlg('please input gamma:');
if isempty(gamma)warndlg('please input gamma!','warning');return;
elsex=str2num(gamma{:});
end
I=imadjust(imggray,[0 1],[0 1],x);
imshow(I);
setappdata(handles.axes2,'img2',I);
global cell;
global pos;
imgpro=getappdata(handles.axes2,'img2');
pos=pos+1;
cell{pos}=imgpro;