opencv程序七：灰度直方图

直方图(Histogram)又称柱状图、质量分布图，是一种统计报告图。直方图由一系列高度不等的纵向条纹或线段表示数据分布的情况。一般用横轴表示数据类型，纵轴表示分布情况。在图像处理上，直方图是图像信息统计的有力工具。

根据第一篇创建项目并添加两个文件

程序如下：

// 13GrayHist.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。//#include "stdafx.h"#include <opencv2/opencv.hpp>  #include <opencv2/legacy/compat.hpp>  using namespace std;  #pragma comment(linker, "/subsystem:\"windows\" /entry:\"mainCRTStartup\"")  void FillWhite(IplImage *pImage)  {      cvRectangle(pImage, cvPoint(0, 0), cvPoint(pImage->width, pImage->height), CV_RGB(255, 255, 255), CV_FILLED);  }  // 创建灰度图像的直方图  CvHistogram* CreateGrayImageHist(IplImage **ppImage)  {      int nHistSize = 256;      float fRange[] = {0, 255};  //灰度级的范围        float *pfRanges[] = {fRange};        CvHistogram *pcvHistogram = cvCreateHist(1, &nHistSize, CV_HIST_ARRAY, pfRanges);      cvCalcHist(ppImage, pcvHistogram);      return pcvHistogram;  }  // 根据直方图创建直方图图像  IplImage* CreateHisogramImage(int nImageWidth, int nScale, int nImageHeight, CvHistogram *pcvHistogram)  {      IplImage *pHistImage = cvCreateImage(cvSize(nImageWidth * nScale, nImageHeight), IPL_DEPTH_8U, 1);      FillWhite(pHistImage);        //统计直方图中的最大直方块      float fMaxHistValue = 0;      cvGetMinMaxHistValue(pcvHistogram, NULL, &fMaxHistValue, NULL, NULL);        //分别将每个直方块的值绘制到图中      int i;      for(i = 0; i < nImageWidth; i++)      {          float fHistValue = cvQueryHistValue_1D(pcvHistogram, i); //像素为i的直方块大小          int nRealHeight = cvRound((fHistValue / fMaxHistValue) * nImageHeight);  //要绘制的高度          cvRectangle(pHistImage,              cvPoint(i * nScale, nImageHeight - 1),              cvPoint((i + 1) * nScale - 1, nImageHeight - nRealHeight),              cvScalar(i, 0, 0, 0),               CV_FILLED          );       }      return pHistImage;  }  int main( int argc, char** argv )  {         const char *pstrWindowsSrcTitle = "原图";      const char *pstrWindowsGrayTitle = "灰度图";      const char *pstrWindowsHistTitle = "直方图";        // 从文件中加载原图      IplImage *pSrcImage = cvLoadImage("yangmi.jpg", CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED);      IplImage *pGrayImage = cvCreateImage(cvGetSize(pSrcImage), IPL_DEPTH_8U, 1);      // 灰度图      cvCvtColor(pSrcImage, pGrayImage, CV_BGR2GRAY);        // 灰度直方图      CvHistogram *pcvHistogram = CreateGrayImageHist(&pGrayImage);            // 创建直方图图像      int nHistImageWidth = 255;      int nHistImageHeight = 150;  //直方图图像高度      int nScale = 2;                  IplImage *pHistImage = CreateHisogramImage(nHistImageWidth, nScale, nHistImageHeight, pcvHistogram);        // 显示      cvNamedWindow(pstrWindowsSrcTitle, CV_WINDOW_AUTOSIZE);      cvNamedWindow(pstrWindowsGrayTitle, CV_WINDOW_AUTOSIZE);      cvNamedWindow(pstrWindowsHistTitle, CV_WINDOW_AUTOSIZE);      cvShowImage(pstrWindowsSrcTitle, pSrcImage);      cvShowImage(pstrWindowsGrayTitle, pGrayImage);      cvShowImage(pstrWindowsHistTitle, pHistImage);          cvWaitKey(0);        cvReleaseHist(&pcvHistogram);        cvDestroyWindow(pstrWindowsSrcTitle);      cvDestroyWindow(pstrWindowsGrayTitle);      cvDestroyWindow(pstrWindowsHistTitle);      cvReleaseImage(&pSrcImage);      cvReleaseImage(&pGrayImage);      cvReleaseImage(&pHistImage);      return 0;  }  

一．cvCreateHist

函数功能：创建直方图

函数原型：

CVAPI(CvHistogram*)  cvCreateHist( // Creates new histogram

  int dims,

  int* sizes,

  int type,

  float** ranges CV_DEFAULT(NULL),

  int uniform CV_DEFAULT(1)

);

参数说明：

第一个参数表示直方图维数，灰度图为1，彩色图为3。

第二个参数表示直方图维数的数目，其实就是sizes数组的维数。

第三个参数表示直方图维数尺寸的数组。

第四个参数表示直方图类型，为CV_HIST_ARRAY表示直方图数据表示为多维密集数组，为CV_HIST_TREE表示直方图数据表示为多维稀疏数组。

第五个参数表示归一化标识，其原理有点复杂。通常使用默认值即可。

函数说明：

直方图的数据结构如下所示：

typedef struct CvHistogram

{

    int     type;

    CvArr*  bins;

    float   thresh[CV_MAX_DIM][2];  /* For uniform histograms. */

    float** thresh2;                /* For non-uniform histograms. */

    CvMatND mat;     /* Embedded matrix header for array histograms. */

}CvHistogram;

 

二．cvCalcHist

函数功能：根据图像计算直方图

函数原型：

void  cvCalcHist(

  IplImage** image,

  CvHistogram* hist,

  int accumulate CV_DEFAULT(0),

  const CvArr* mask CV_DEFAULT(NULL)

)

参数说明：

第一个参数表示输入图像。

第二个参数表示输出的直方图指针。

第三个参数操作mask, 确定输入图像的哪个象素被计数。

第四个参数表示累计标识。如果设置，则直方图在开始时不被清零。这个特征保证可以为多个图像计算一个单独的直方图，或者在线更新直方图。

函数说明：

这是个inline函数，函数内部会直接调用cvCalcArrHist( (CvArr**)image, hist, accumulate, mask );

 

其它直方图的函数介绍可以参阅：

http://www.opencv.org.cn/index.php/Cv%E5%9B%BE%E5%83%8F%E5%A4%84%E7%90%86#.E7.9B.B4.E6.96.B9.E5.9B.BE

运行效果如下图所示：