数字图像处理实验二(直方图均衡化)

数字图像处理实验二

直方图均衡化

（直方图均衡化实质上是减少图象的灰度级以换取对比度的加大）例如：假设原图的灰度分布级为126（最大为256，也就是从0到255的级上的灰度都有或多或少的出现），经过直方图均衡化后，灰度分布级别将会小于126。编程的时候请按照直方图均衡化公式进行。

下面给出大致的编程思路和源代码：其中黑框部分需要自己编写源代码

1）利用第一次实验课提供的dhc.h 和dhc.c文件以获取位图的高宽以及从文件头到实际的位图数据的偏移字节数，从而实现对位图实际数据的操作。

利用include命令

#include

#include

#include

#include "hdr.h"

思考问题：#include <*.h> 和#include "*.h"在程序运行中有什么差别？

2）定义结构指针

struct bmphdr *hdr;

定义用于直方图变量

unsigned char *bitmap, new_color[256];

定义计算灰度分布，灰度累计分布的数组

int count[256], acum[256]；

3）main()函数编写

//定义整数i，j 用于函数循环时的，nr_pixels为图像中像素的个数

int i, j, nr_pixels;

//定义两个文件指针分别用于提取原图像的数据和生成直方图均衡化后的图像

FILE *fp, *fpnew;

//定义主函数的参数包括：输入的位图文件名和输出的位图文件名,此处内容可以不要，在DOS下执行命令的时候再临时输入也可，为了方便演示，我这里直接把函数的参数确定了。argc=3;

argv[1]="test.bmp";

argv[2]="testzf.bmp";

//参数输入出错显示

if (argc != 3) {

printf("please input the name of input and out bitmap files\n");

exit(1);

}

// 获取位图文件相关信息

hdr = get_header(argv[1]);

if (!hdr) exit(1);

//以二进制可读方式打开输入位图文件

fp = fopen(argv[1], "rb");

if (!fp) {

printf("File open error!\n");

exit(1);

}

// 文件指针指向数据区域

fseek(fp, hdr->offset, SEEK_SET);

//计算位图像素的个数

nr_pixels = hdr->width * hdr->height;

bitmap = malloc(nr_pixels);

//读取位图数据到bitmap中

fread(bitmap, nr_pixels, 1, fp);

fclose(fp);

memset(count, 0, sizeof(count));

//计算每个灰度级上像素的个数结果存入count[]数组中

memcpy(acum, count, sizeof(acum));

//计算灰度的累计分布

for (i = 1; i < 256; i++)

acum[i] += acum[i-1];

//灰度直方图的均衡化（核心程序部分，请仔细分析）为了方便大家编程实现，这里直接给出了源代码，本实验最核心的部分就在这里

//

}

//对所有的像素灰度值按照均衡化得到的灰度对应规则进行转换，结果存入bitmap[]中

//

fpnew = fopen(argv[2], "wb+");

//由于位图文件的头部信息并没有因直方图均衡化而改变，因此输出图像的头部信息从原位图文件中拷贝即可：

fwrite(hdr->signature, 2, 1, fpnew);

fwrite(&hdr->size, 4, 1, fpnew);

fwrite(hdr->reserved, 4, 1, fpnew);

fwrite(&hdr->offset, 4, 1, fpnew);

fwrite(&hdr->hdr_size, 4, 1, fpnew);

fwrite(&hdr->width, 4, 1, fpnew);

fwrite(&hdr->height, 4, 1, fpnew);

fwrite(&hdr->nr_planes, 2, 1, fpnew);

fwrite(&hdr->bits_per_pixel, 2, 1, fpnew);

fwrite(&hdr->compress_type, 4, 1, fpnew);

fwrite(&hdr->data_size, 4, 1, fpnew);

fwrite(&hdr->resol_hori, 4, 1, fpnew);

fwrite(&hdr->resol_vert, 4, 1, fpnew);

fwrite(&hdr->nr_colors, 4, 1, fpnew);

fwrite(&hdr->important_color, 4, 1, fpnew);

if (hdr->offset > 54)

fwrite(hdr->info, (hdr->offset - 54), 1, fpnew);

//

//关闭

fclose(fpnew);

//释放内存（优化程序必需）

free(hdr);

free(bitmap);

return 0;

}