Alongamento do histograma

Uma das outras vantagens dos histogramas que discutimos em nosso tutorial de introdução aos histogramas é o aprimoramento do contraste.

Existem dois métodos para aumentar o contraste. O primeiro é chamado de alongamento de histograma que aumenta o contraste. O segundo é chamado de equalização de histograma que aumenta o contraste e foi discutido em nosso tutorial de equalização de histograma.

Antes de discutirmos o alongamento do histograma para aumentar o contraste, definiremos brevemente o contraste.

Contraste

O contraste é a diferença entre a intensidade máxima e mínima do pixel.

Considere esta imagem.

O histograma desta imagem é mostrado abaixo.

Agora calculamos o contraste desta imagem.

Contraste = 225.

Agora vamos aumentar o contraste da imagem.

Aumentando o contraste da imagem

A fórmula para esticar o histograma da imagem para aumentar o contraste é

A fórmula requer encontrar a intensidade de pixel mínima e máxima multiplicada por níveis de cinza. Em nosso caso, a imagem tem 8bpp, então os níveis de cinza são 256.

O valor mínimo é 0 e o valor máximo é 225. Portanto, a fórmula em nosso caso é

onde f (x, y) denota o valor de cada intensidade de pixel. Para cada f (x, y) em uma imagem, calcularemos esta fórmula.

Depois de fazer isso, poderemos aumentar nosso contraste.

A imagem a seguir aparece após aplicar o alongamento do histograma.

O histograma ampliado desta imagem é mostrado abaixo.

Observe a forma e a simetria do histograma. O histograma agora está alongado ou, de outra forma, expandido. Dê uma olhada nisso.

Neste caso, o contraste da imagem pode ser calculado como

Contraste = 240

Portanto, podemos dizer que o contraste da imagem é aumentado.

Note : este método de aumentar o contraste nem sempre funciona, mas falha em alguns casos.

Falha de alongamento do histograma

Como já discutimos, o algoritmo falha em alguns casos. Esses casos incluem imagens com quando há intensidade de pixel 0 e 255 estão presentes na imagem

Porque quando as intensidades de pixel 0 e 255 estão presentes em uma imagem, então, nesse caso, elas se tornam a intensidade mínima e máxima do pixel, o que estraga a fórmula como esta.

Fórmula Original

Colocando valores de caso de falha na fórmula:

Simplifique que a expressão dá

Isso significa que a imagem de saída é igual à imagem processada. Isso significa que não há efeito de alongamento do histograma nesta imagem.