直方图简介
在讨论直方图在图像处理中的应用之前,我们首先来了解一下什么是直方图、如何使用直方图,然后再看一个直方图的例子,以便对直方图有更深入的了解。
直方图
直方图是一种图形。一种显示任何事物频率的图形。通常,直方图有条形图,表示整个数据集中数据出现的频率。
直方图有两个轴:x 轴和 y 轴。
x 轴包含需要计算频率的事件。
y 轴包含频率。
条形图的不同高度表示数据出现的不同频率。
通常直方图如下所示。

现在我们将看到此直方图的构建示例
示例
假设有一班编程学生,您正在教他们 Python。
学期末,您得到了表格中显示的结果。但它非常混乱,并没有显示您的整体课程结果。因此,您必须制作成绩的直方图,以显示班级成绩的总体出现频率。以下是操作方法。
成绩单
名称 | Grade |
---|---|
John | A |
Jack | D |
Carter | B |
Tommy | A |
Lisa | C+ |
Derek | A- |
Tom | B+ |
结果表的直方图
现在您要做的就是,您必须找到 x 轴和 y 轴上的内容。
有一件事要确定,y 轴包含频率,所以 x 轴上的内容也是如此。X 轴包含必须计算其频率的事件。在本例中,x 轴包含等级。

现在我们将如何在图像中使用直方图。
图像的直方图
图像的直方图与其他直方图一样也显示频率。但图像直方图显示像素强度值的频率。在图像直方图中,x 轴显示灰度强度,y 轴显示这些强度的频率。
例如

上述爱因斯坦图片的直方图应该是这样的

直方图的 x 轴显示像素值的范围。由于它是 8 bpp 图像,这意味着它有 256 个灰度级或灰度阴影。这就是为什么 x 轴的范围从 0 开始,以 50 的间隔结束于 255。而 y 轴上是这些强度的计数。
从图中可以看出,大多数具有高频率的条形位于前半部分,即较暗的部分。这意味着我们得到的图像更暗。这也可以从图像中得到证明。
直方图的应用
直方图在图像处理中有很多用途。第一个用途如上所述,就是图像分析。我们可以通过查看其直方图来预测图像。这就像看身体骨骼的 X 射线一样。
直方图的第二个用途是用于亮度目的。直方图在图像亮度方面有广泛的应用。直方图不仅用于调整亮度,还用于调整图像的对比度。
直方图的另一个重要用途是均衡图像。
最后但并非最不重要的是,直方图在阈值处理中有着广泛的用途。这主要用于计算机视觉。