Histogram Equalization

Histogram (biểu đồ cột):

• Thể hiện tần suất xuất hiện của các bậc sáng trong ảnh.

• Đối với ảnh xám, bậc sáng (gray levels) có giá trị từ 0 đến 255

• Hình minh họa từ Wiki

• Biểu đồ cột giúp ta xác định bức ảnh đã được scan hay chụp có cân bằng sáng tốt hay không.

  • Vớ ibức ảnh tối sẽ cho Histogram dồn về phía 0

  • Với bức ảnh sáng sẽ cho Histogram dồn về phía 255

Global Histogram Equalization

• Hiệu chỉnh, làm cân bằng sự phân bố các giá trị bậc sáng trong bức ảnh.

• Được sử dụng trong việc xử lý ảnh từ vệ tinh, chụp X-quang, ảnh đo nhiệt bức xạ

• Thuật toán

  • Duyệt toàn bộ bức ảnh, tính xem ứng với mỗi bước sáng k có bao nhiêu điểm ảnh và lưu vào mảng hist[k] (k = 0 -> 255)

  • Duyệt mảng hist[k], tạo mảng mới sum_of_hist[k] chứa tổng số điểm ảnh từ 0 đến k

  • Duyệt toàn bộ bức ảnh, thay thế bước sáng k của các điểm ảnh bằng bước sáng mới m với

  • m = (255/X*Y) * sum_of_hist[k]

  • Trong đó X, Y là chiều dài và chiều rộng của bức ảnh

Local Histogram Equalization

• Thay vì cân bằng trên toàn bộ bức ảnh, thuật toán này lại quan tâm đến từng phần của bức ảnh.

• Giúp những phần quá tối, quá sáng của bức ảnh được cân bằng tốt hơn.

• Vì phải lặp đi lặp lại việc tính toán trên những phân vùng nhỏ nên thời gian tính toán rất lâu, không thể thực hiện real-time (~30 frames/s; trên dưới 30 bức ảnh trong 1 giây) nếu chạy bằng máy tính.

• Đã có những công trình nghiên cứu thực hiện trên FPGA nhằm đạt được tốc độ xử lý real-time.