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直方图匹配

数学图像处理技术术语

直方图匹配又称为直方图规定化，是指将一幅图像的直方图变成规定形状的直方图而进行的图像增强方法。即将某幅影像或某一区域的直方图匹配到另一幅影像上。使两幅影像的色调保持一致。可以在单波段影像直方图之间进行匹配，也可以对多波段影像进行同时匹配。两幅图像比对前，通常要使其直方图形式一致。

基本介绍
直方图匹配即将某幅影像或某一区域的直方图匹配到另一幅影像上。使两幅影像的色调保持一致。可以在单波段影像直方图之间进行匹配，也可以对多波段影像进行同时匹配。两幅图像比对前，通常要使其直方图形式一致。
当一幅图像被描述为直方图后，所有的空间信息都丢失了。直方图描述了每个灰度级具有的像素个数，但无法为这些像素在图像中的位置提供任何线索。即便如此，直方图仍有一些有用的性质：
（1）一个特定的图像有唯一的直方图，但两幅图像的直方图相同并不能说明图像相同。
（2）在图像中特定对象的直方图是平移不变的。
（3）在图像中特定对象的直方图是旋转不变的。
（4）如果一幅图像由两个不连接的区域组成，且每个区域的直方图已知，则整幅图像的直方图是两个区域的直方图之和。显然，该结论可以推广到任何数目的不连接区域的情形。
用途
数字化参数
直方图可以作为判断一幅图像是否合理的利用了全部被允许的灰度级范围的指标。一般情况下，一幅图像应该利用全部或几乎全部可能的灰度级。
如果图像的灰度级超出数字化器所能处理的范围，则超出范围的灰度级简单的置为0或255，这样，将在直方图的两端（或一端）产生尖峰。故数字化之前，对直方图进行检查是一个良好的习惯。
图像二值化边界阀值选择
轮廓线可以确立图像中的简单物体的边界，使用轮廓线作为边界的技术称为阀值化，如一幅图像的前景是浅色的，而背景是深色的。深色背景产生直方图的左峰，浅色前景产生直方图的右峰。物体的边界附近具有的灰度级介于两个峰值之间而且像素数目较少，反映在直方图中就是两个峰值之间的谷底。选择谷底T的灰度值置为零；大于T的灰度值置为1，则得到二值图像。
也可使小于T的灰度值置为零，大于T的灰度值不变，得到物体除去背景的图像。
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