рд╣рд┐рд╕реНрдЯреЛрдЧреНрд░рд╛рдо рд╕рдВрд░реЗрдЦрдг рдСрдкрд░реЗрд╢рди (рдмрдврд╝рддреА рд╣реБрдИ рд╡рд┐рдкрд░реАрддрддрд╛) рдХрд╛ рдЙрдкрдпреЛрдЧ рдЕрдХреНрд╕рд░ рдЫрд╡рд┐ рдХреА рдЧреБрдгрд╡рддреНрддрд╛ рдмрдврд╝рд╛рдиреЗ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдХрд┐рдпрд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИред рдЗрд╕ рд▓реЗрдЦ рдХреЗ рдврд╛рдВрдЪреЗ рдореЗрдВ, рд╣рд┐рд╕реНрдЯреЛрдЧреНрд░рд╛рдо рдХреА рдЕрд╡рдзрд╛рд░рдгрд╛ , рдЗрд╕рдХреЗ рд╕рдВрд░реЗрдЦрдг рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдПрдХ рдПрд▓реНрдЧреЛрд░рд┐рдереНрдо рдХрд╛ рд╕рд┐рджреНрдзрд╛рдВрдд рдФрд░ рдЗрд╕ рдПрд▓реНрдЧреЛрд░рд┐рдереНрдо рдХреЗ рд╕рдВрдЪрд╛рд▓рди рдХреЗ рд╡реНрдпрд╛рд╡рд╣рд╛рд░рд┐рдХ рдЙрджрд╛рд╣рд░рдгреЛрдВ рдкрд░ рд╡рд┐рдЪрд╛рд░ рдХрд┐рдпрд╛ рдЬрд╛рдПрдЧрд╛ ред рдЫрд╡рд┐ рдкреНрд░рд╕рдВрд╕реНрдХрд░рдг рдХреА рд╕реБрд╡рд┐рдзрд╛ рдХреЗ рд▓рд┐рдП, рд╣рдо OpenCV рд▓рд╛рдЗрдмреНрд░реЗрд░реА рдХрд╛ рдЙрдкрдпреЛрдЧ рдХрд░реЗрдВрдЧреЗ ред рд╕рд╛рде рд╣реА, рд╣рдо рдЕрдкрдиреЗ рдПрд▓реНрдЧреЛрд░рд┐рдереНрдо рдХреЗ рдкрд░рд┐рдгрд╛рдореЛрдВ рдФрд░ рдЙрд╕ рдПрд▓реНрдЧреЛрд░рд┐рдереНрдо рдХрд╛ рддреБрд▓рдирд╛рддреНрдордХ рд╡рд┐рд╢реНрд▓реЗрд╖рдг рдХрд░реЗрдВрдЧреЗ рдЬреЛ рдкрд╣рд▓реЗ рд╕реЗ рд╣реА OpenCV рдореЗрдВ рдмрдирд╛рдпрд╛ рдЧрдпрд╛ рд╣реИ ред
![](https://habrastorage.org/webt/dn/pc/o5/dnpco5duag8x8_br59lp8nkbfiy.jpeg)
рд╣рд┐рд╕реНрдЯреЛрдЧреНрд░рд╛рдо рдПрдХ рдлрд╝рдВрдХреНрд╢рди h (x) рд╣реИ , рдЬреЛ рдХреБрд▓ рдкрд┐рдХреНрд╕реЗрд▓ рдХреА рд╕рдВрдЦреНрдпрд╛ рджреЗрддрд╛ рд╣реИ рдЬрд┐рдирдХреА рдЪрдордХ x рдХреЗ рдмрд░рд╛рдмрд░ рд╣реИ ред
рд╣рдлрд╝реНрдлрд╝реЛрдЧреНрд░рд╛рдо рдПрдЪ рдСрдлрд╝ рд╣рдлрд╝реНрдлрд╝рдЯреЛрди рдЗрдореЗрдЬ I рджреНрд╡рд╛рд░рд╛ рджрд┐рдпрд╛ рдЧрдпрд╛ рд╣реИ
, рдЬрд╣рд╛рдВ рдореАрдЯрд░ рдЪрдордХ рдореВрд▓реНрдпреЛрдВ рдХреЗ рдЕрдВрддрд░рд╛рд▓ рд╕реЗ рдореЗрд▓ рдЦрд╛рддреА рд╣реИ
рдиреАрдЪреЗ рд╣рд┐рд╕реНрдЯреЛрдЧреНрд░рд╛рдо рдХреА рдЧрдгрдирд╛ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдЫрджреНрдо рдХреЛрдб рд╣реИред
procedure histogram(I,H);
{
for i := 0 to MaxVal
H[i] := 0;
for L := 0 to MaxRow
for P := 0 to MaxCol {
grayval := I[r,c];
H[grayval] := H[grayval] + 1;
};
}
рдиреЗрддреНрд░рд╣реАрди, рд╣рд┐рд╕реНрдЯреЛрдЧреНрд░рд╛рдо рдПрдХ рдЖрдпрдд рд╣реИ, рдЬрд┐рд╕рдХреА рдЪреМрдбрд╝рд╛рдИ рдореВрд▓ рдЫрд╡рд┐ рдореЗрдВ рдПрдХ рдмрд┐рдВрджреБ рдХреА рдЪрдордХ рдХреЗ рдЕрдзрд┐рдХрддрдо рд╕рдВрднрд╡ рдореВрд▓реНрдп рдХреЗ рдмрд░рд╛рдмрд░ рд╣реИред рд╕реНрдХреЗрд▓ рдЫрд╡рд┐рдпреЛрдВ рдХреЗ рд▓рд┐рдП, рд╣рдо 0 рд╕реЗ 255 рддрдХ рдЕрдВрдХреЛрдВ рдХреА рдЪрдордХ рдХреЗ рд╕рд╛рде рдХрд╛рдо рдХрд░реЗрдВрдЧреЗ, рдЬрд┐рд╕рдХрд╛ рдорддрд▓рдм рд╣реИ рдХрд┐ рд╣рд┐рд╕реНрдЯреЛрдЧреНрд░рд╛рдо рдХреА рдЪреМрдбрд╝рд╛рдИ 256 рд╣реЛрдЧреАред рд╣рд┐рд╕реНрдЯреЛрдЧреНрд░рд╛рдо рдХреА рдКрдВрдЪрд╛рдИ рдХреЛрдИ рднреА рд╣реЛ рд╕рдХрддреА рд╣реИ, рд▓реЗрдХрд┐рди рд╕реНрдкрд╖реНрдЯрддрд╛ рдХреЗ рд▓рд┐рдП, рд╣рдо рдЖрдпрддрд╛рдХрд╛рд░ рд╣рд┐рд╕реНрдЯреЛрдЧреНрд░рд╛рдореНрд╕ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдХрд╛рдо рдХрд░реЗрдВрдЧреЗред
, тАФ 256 ( ), . .
1. h(x)
![](https://habrastorage.org/webt/nw/ty/gk/nwtygkavclwkf2yrjg9jq8xrgcy.png)
. тАФ cdf(x) .
, OpenCV , , . , , . F# OpenCVSharp4.
, Visual Studio, . , MacOS, , "runtimes/osx-x64/native/libOpenCvSharpExtern.dylib" , .
Unable to load shared library 'OpenCvSharpExtern' or one of its dependencies
,
open OpenCvSharp
open Microsoft.FSharp.NativeInterop
// mat - Mat OpenCV
let getHistogram (mat: Mat) =
//
let hx = Array.zeroCreate<int> 256
//
mat.ForEachAsByte(fun value _ ->
let v = int (NativePtr.get value 0)
hx.[v] <- hx.[v] + 1)
//
hx
, . X
, X. 1 ( ).
, cdf(x)
let getCdx hx = // hx -
//
hx |> Array.mapi (fun x _ -> if x > 0 then hx.[0..(x-1)] |> Array.sum else 0)
1 , . ( ), . , , .
2.
2.
![](https://habrastorage.org/webt/wk/um/6a/wkum6ahvnhmo-ppvwwreev419tw.png)
, .
:
cdf(x) тАФ X
cdf_min тАФ ,
pixels тАФ
255 тАФ . 255
round тАФ
F# :
// cdf_min
let cdxMin = cdx |> Array.filter (fun v -> v > 0) |> Array.min
//
let totalPixels = src.Rows * src.Cols // src - Mat
for y in 0..src.Rows do
for x in 0..src.Cols do
//
let s = int(src.At<byte>(y, x))
//
let fx = (float(cdx.[s]) - float(cdxMin))/(float(totalPixels - 1))*255.
//
equalizeImage.Circle(x, y, 1, new Scalar(double(fx)))
, . . , OpenCV .
// Learn more about F# at http://fsharp.org
open OpenCvSharp
open Microsoft.FSharp.NativeInterop
//
let getHistogram (mat: Mat) =
let hx = Array.zeroCreate<int> 256
mat.ForEachAsByte(fun value _ ->
let v = int (NativePtr.get value 0)
hx.[v] <- hx.[v] + 1)
hx
//
let getCdx hx =
hx |> Array.mapi (fun x _ -> if x > 0 then hx.[0..(x-1)] |> Array.sum else 0)
//
let drawHistogramAndCdx hx cdx (mat: Mat) =
let histoWidth = 256
let histoHeight = 256
//
let cdxMax = cdx |> Array.max
// ( )
//
let cdxK = float(histoHeight)/float(cdxMax)
let histMax = hx |> Array.max
let histK = float(histoHeight)/float(histMax)
let histMat = new Mat(histoWidth, histoHeight, MatType.CV_8UC4)
hx
|> Array.iteri (fun x v ->
let histDy = int(float(v)*histK)
let cdxDy = int(float(cdx.[x])*cdxK)
// h(x)
mat.Line(x, histoHeight-1, x, histoHeight-1-histDy, Scalar.White)
// cdx(x)
mat.Circle(x, histoHeight-cdxDy, 1, Scalar.Blue))
[<EntryPoint>]
let main argv =
let histoWidth = 256
let histoHeight = 256
let src = Cv2.ImRead("cat.jpg", ImreadModes.Grayscale)
let equalizeImage = new Mat(src.Rows, src.Cols, MatType.CV_8UC1)
// calculate histogram h(x)
let hx = getHistogram src
// calculate cdf(x) = h(0) + h(1) + .. + h(x)
let cdx = getCdx hx
// draw histogram
let histMat = new Mat(histoWidth, histoHeight, MatType.CV_8UC4)
drawHistogramAndCdx hx cdx histMat
// equalize the histogram
let cdxMin = cdx |> Array.filter (fun v -> v > 0) |> Array.min
let totalPixels = src.Rows * src.Cols
for y in 0..src.Rows do
for x in 0..src.Cols do
let s = int(src.At<byte>(y, x))
let fx = (float(cdx.[s]) - float(cdxMin))/(float(totalPixels - 1))*255.
//equalizeImage.Set<Scalar>(y, x, new Scalar(double(fx)))
equalizeImage.Circle(x, y, 1, new Scalar(double(fx)))
// calculate equalize histogram
let hx2 = getHistogram equalizeImage
let cdx2 = getCdx hx2
let histMat2 = new Mat(histoWidth, histoHeight, MatType.CV_8UC4)
drawHistogramAndCdx hx2 cdx2 histMat2
// opencv equalize histogram
let opencCVImage = new Mat(src.Rows, src.Cols, MatType.CV_8UC1)
let in1 = InputArray.Create(src)
let in2 = OutputArray.Create(opencCVImage)
Cv2.EqualizeHist(in1, in2)
// get opencv histogram
let hx3 = getHistogram opencCVImage
let cdx3 = getCdx hx3
let histMat3 = new Mat(histoWidth, histoHeight, MatType.CV_8UC4)
drawHistogramAndCdx hx3 cdx2 histMat3
// show results
use w1 = new Window("original image", src)
use w2 = new Window("original histogram", histMat)
use w3 = new Window("custom equalize image", equalizeImage)
use w4 = new Window("custom equalize histogram", histMat2)
use w5 = new Window("opencv equalize image", opencCVImage)
use w6 = new Window("opencv equalize histogram", histMat3)
Cv2.WaitKey() |> ignore
0 // return an integer exit code
3.
, , OpenCV.
( ), тАФ , тАФ OpenCV.
![](https://habrastorage.org/webt/jh/xr/lg/jhxrlg0nqgz1iabgqumouilyzzy.png)
![](https://habrastorage.org/webt/y1/zj/p5/y1zjp5mjxupn55ou4q5xofxl9wg.png)
![](https://habrastorage.org/webt/ue/ha/wu/uehawuhq7ywaxqlt24ql2udiicw.png)
![](https://habrastorage.org/webt/sy/gz/y0/sygzy0e4j7tgmvkvb8i1qynjjlg.png)
рд▓реЗрдЦ рдХрд╛ рд▓реЗрдЦрдХ рдореВрд▓ рд╕реЗ рдмрд╣реБрдд рджреВрд░ рд╣реИ рдФрд░ рдЙрд╕рдиреЗ рдХреБрдЫ рднреА рдирдпрд╛ рдЖрд╡рд┐рд╖реНрдХрд╛рд░ рдирд╣реАрдВ рдХрд┐рдпрд╛ рд╣реИ, рдЬрдирддрд╛ рдХреЗ рд╕рд╛рдордиреЗ рдПрдХ рдФрд░ рдХрд╣рд╛рдиреА рдкреЗрд╢ рдХреА рд╣реИ рдХрд┐ рд╣рд┐рд╕реНрдЯреЛрдЧреНрд░рд╛рдо рд╕рдВрд░реЗрдЦрдг рдПрд▓реНрдЧреЛрд░рд┐рдереНрдо рдХреИрд╕реЗ рд▓рд╛рдЧреВ рдХрд┐рдпрд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИ рдФрд░ рдЗрд╕рдХреА рдЖрд╡рд╢реНрдпрдХрддрд╛ рдХреНрдпреЛрдВ рд╣реИред рд▓реЗрдЦ рдХрд╛ рдореБрдЦреНрдп рдЙрджреНрджреЗрд╢реНрдп рдХреЗрд╡рд▓ рдПрд▓реНрдЧреЛрд░рд┐рджрдо рдХреЗ рдмрд╛рд░реЗ рдореЗрдВ рдмрд╛рдд рдХрд░рдирд╛ рдирд╣реАрдВ рдерд╛, рдмрд▓реНрдХрд┐ рд╡рд┐рд╢рд┐рд╖реНрдЯ рд╡реНрдпрд╛рд╡рд╣рд╛рд░рд┐рдХ рдЙрджрд╛рд╣рд░рдг рдФрд░ рд╕реНрд░реЛрдд рдХреЛрдб рджреЗрдирд╛ рдерд╛ рдЬрд┐рд╕реЗ рдЖрдк рдЦреБрдж рдХреЛ рдХреЙрдкреА рдФрд░ рд╕рддреНрдпрд╛рдкрд┐рдд рдХрд░ рд╕рдХрддреЗ рд╣реИрдВ, рдФрд░ рд╕рдВрднрд╡рддрдГ рдкреНрд░рдпреЛрдЧ рдХрд░ рд╕рдХрддреЗ рд╣реИрдВред рдмреЗрд╢рдХ, рд╣рд┐рд╕реНрдЯреЛрдЧреНрд░рд╛рдо рдПрд▓реНрдЧреЛрд░рд┐рдереНрдо рдХреЗрд╡рд▓ рдПрдХ рд╣реА рдирд╣реАрдВ рд╣реИ рдЬреЛ рдЫрд╡рд┐рдпреЛрдВ рдХреЛ рдлрд╝рд┐рд▓реНрдЯрд░ рдХрд░рдиреЗ рдХреЗ рд▓рд┐рдП рдЙрдкрдпреЛрдЧ рдХрд┐рдпрд╛ рдЬрд╛рддрд╛ рд╣реИред рд▓реЗрдХрд┐рди рдпрд╣ рдЕрдиреНрдп рдореБрджреНрджреЛрдВ рдХрд╛ рд╡рд┐рд╖рдп рд╣реИред