什么是直方图？C++编程完成一幅图像的直方图的显示功能

直方图是一种统计图表，用于表示数据集中各数值区间的频率分布情况。在图像处理中，直方图可以用于分析图像的亮度、对比度等特征。

以下是一个 C 语言程序，用于计算和显示一幅图像的直方图：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef unsigned char BYTE;

int main(int argc, char *argv[]) {
    if (argc < 2) {
        printf("Usage: hist [image file]\n");
        return 1;
    }

    char *filename = argv[1];
    FILE *fp = fopen(filename, "rb");
    if (!fp) {
        printf("Failed to open file: %s\n", filename);
        return 1;
    }

    // 读取 BMP 图像的头文件
    BYTE header[54];
    fread(header, sizeof(BYTE), 54, fp);
    int width = *(int *)&header[18];
    int height = *(int *)&header[22];
    int bpp = *(int *)&header[28];
    int size = width * height * bpp / 8;

    // 读取像素数据
    BYTE *data = (BYTE *)malloc(size);
    fread(data, sizeof(BYTE), size, fp);
    fclose(fp);

    // 计算直方图
    int hist[256] = {0};
    for (int i = 0; i < size; i += bpp / 8) {
        BYTE gray = 0.2126 * data[i + 2] + 0.7152 * data[i + 1] + 0.0722 * data[i];
        hist[gray]++;
    }

    // 显示直方图
    int max_val = 0;
    for (int i = 0; i < 256; i++) {
        if (hist[i] > max_val) {
            max_val = hist[i];
        }
    }

    int scale = 1;
    while (max_val / scale > 50) {
        scale *= 10;
    }

    for (int i = 0; i < 256; i++) {
        printf("%3d: ", i);
        for (int j = 0; j < hist[i] / scale; j++) {
            printf("*");
        }
        printf("\n");
    }

    free(data);
    return 0;
}

这个程序读取一个 BMP 格式的图像文件，并计算其灰度值的直方图。直方图以 ASCII 字符的形式输出，每个字符代表一个像素值的频率。输出时将直方图的最大值缩放到不超过 50 行，方便阅读。