Question

我试图理解图像直方图是什么，但我陷入其中。我很欣赏它的简单解释和强度值的含义，因为我不知道它是什么。

Answer 1

我想Matlab帮助功能对一些例子有一个很好的解释，所以这应该永远是你的第一站。但这是我的尝试：

图像由像素组成。为了让我们考虑一个灰度图像。每个像素对眼睛具有一定的亮度，其以该像素的强度值表示。为简单起见，我们假设强度值可以是0到7之间的任何（整数）值，0表示黑色，7表示白色，其间的值是不同的灰色阴影。

图像直方图可以显示图像中每个强度值（或一系列强度值）的像素数。横轴表示可能的强度值，纵轴表示每个强度值的像素数。

所以，假设你有一个完全黑色的2x2图像（只有4个像素），在matlab中看起来像[0 0; 0 0]，因此所有强度值均为0.此图像的直方图将在强度值0（水平轴）处显示一个高度为4（垂直轴）的条。同样地，如果所有像素都是白色的，[7 7; 7 7]，你会得到一个强度值为7的高度为4的条。如果一半像素是白色，另一半是黑色，例如[0 0; 7 7]或[0 7; 7 0]或类似的，你会在直方图中得到两个高度为2的条，位于强度值0和7。如果图像中有四个不同的强度值，例如[2,5; 0,6]，您将在相应的强度值下获得4个高度为1的条。

只需要使用这样的小图像，您可以轻松地手动计算像素数。例如：

image=[2,5,3; 1,0,6; 3,2,1];
subplot(1,2,1)
imshow(image, [0 7]); % see: help imshow
subplot(1,2,2)
histogram(image, (0:8)-0.5)  % see: help histogram

Answer 2

直方图显示频率分布。

假设你有一群20名女性。现在你想了解他们的头发颜色。所以你定义了＆＃34; bins＆＃34;金发，黑色，红色，棕色

所以你为每个有相应头发颜色的女性增加每个垃圾箱的数量。

你最终会得到这样的东西：

         x 
         x     x
   x     x     x 
   x     x     x
   x     x     x
   x     x     x    x
   x     x     x    x
blonde black brown red

这就是你女性中头发颜色的直方图。您可以获得易于理解的漂亮图形表示。一目了然，你知道很少有女性阅读头发，黑色和棕色是最常见的。当然，你可以通过观察20名女性来做到这一点。但想象一下，你想为1000名女性或地球上的所有女性做这件事吗？

现在说你想知道图像中强度值的分布。我们在字节图像中有256个灰度值。因此，如果我们想要具有最大分辨率，我们定义256个区间。然后为该特定值的每个像素将每个bin增加1。

你的钱可以减少。让我们说灰度值[0-9] [10-19] ......

通过查看图像的直方图，您可以了解它的对比度，亮度，......

Answer 3

直方图是概率分布，可以用于很多事情。有了图像，它有两个主要用途：

灰度图像直方图

这告诉你大部分图像都填充了什么颜色/强度。强度是指灰度色调＆＃34;颜色＆＃34;。在8位灰度图像上，0表示黑色，128表示灰色，255表示白色。因此，直方图图形在x轴上是颜色或强度，而y是该颜色的概率或像素数。

这可以用于很多事情。例如，你在白纸照片上有黑色文字，但是由于某些模糊而导致灰色阴影，你想将其二值化为 BW 以获得 OCR 。这些图像通常有双峰直方图，这意味着有2＆＃34;大＆＃34;直方图中的颠簸。一个用于黑色字符，一个用于白色背景。因此，如果你发现那些颠簸，那么它们之间的中间可以用作＆＃34;安全＆＃34;天真二值化的门槛。
- Ellipsoid fitting for 3D data on matalb
如果只有不同的颜色（没有曲线或噪音，只有很少的不同颜色），那意味着图像会像卡通或文字一样呈现，或者是非现实的。

如果您对较暗颜色的计数较高，则意味着您的图像较暗......如果您对明亮颜色的计数较高，则表示图像较亮。如果有＆＃34;制服＆＃34;分发然后你的形象与＆＃34;好＆＃34;黑暗与明亮之间的中间成分（参见直方图均衡或自动曝光时间计算）。
彩色图像直方图

您还可以使用颜色直方图，例如 RGB 或 HSV 。为了直观地代表那些你需要以某种方式对颜色进行排序的人。有关此内容的详细信息，请参阅：
- opencv drawing a 2d histogram
- how to plot rgb color histogram of image with objective c
颜色直方图您可以像灰度一样使用。最重要的是，这些用于颜色量化过程，以减少颜色计数，而不会丢失太多这样的信息：
- Effective gif/image color quantization?

这是直方图的一个例子：

图像直方图含义

3 个答案: