使用C语言将灰度图像自适应直方图均衡化的方法来提升对比度,要求不使用opencv库
时间: 2023-12-12 12:05:14 浏览: 99
灰度图像的自适应直方图均衡化可以通过以下步骤来实现:
1. 读取灰度图像数据,存储在一个二维数组中。
2. 定义窗口大小,例如 3x3、5x5、7x7 等。
3. 遍历整个图像,对每个像素进行如下处理:
3.1 计算当前像素所在窗口内的像素灰度值的平均值和标准差。
3.2 将窗口内的像素灰度值映射到 0~255 范围内。
3.3 将当前像素的灰度值根据窗口内的像素灰度值映射的结果进行调整。
4. 将调整后的灰度值存储在一个新的二维数组中。
5. 将新的二维数组输出为图像文件。
下面是使用 C 语言实现灰度图像自适应直方图均衡化的代码示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <math.h>
#define WINDOW_SIZE 3 // 窗口大小
int main()
{
FILE *fp_in, *fp_out;
unsigned char **img_in, **img_out;
int width, height, max_gray;
int i, j, k, l, m, n;
double sum, sum_sq, mean, std_dev, temp;
unsigned char map[256];
// 读取灰度图像数据
fp_in = fopen("input_image.raw", "rb");
if (fp_in == NULL) {
printf("Failed to open input file!\n");
exit(1);
}
width = 512; // 图像宽度
height = 512; // 图像高度
max_gray = 255; // 最大灰度值
img_in = (unsigned char **)malloc(height * sizeof(unsigned char *));
img_out = (unsigned char **)malloc(height * sizeof(unsigned char *));
for (i = 0; i < height; i++) {
img_in[i] = (unsigned char *)malloc(width * sizeof(unsigned char));
img_out[i] = (unsigned char *)malloc(width * sizeof(unsigned char));
}
fread(img_in[0], sizeof(unsigned char), width * height, fp_in);
fclose(fp_in);
// 对每个像素进行处理
for (i = 0; i < height; i++) {
for (j = 0; j < width; j++) {
// 计算当前像素所在窗口内的像素灰度值的平均值和标准差
sum = 0;
sum_sq = 0;
for (k = -WINDOW_SIZE / 2; k <= WINDOW_SIZE / 2; k++) {
for (l = -WINDOW_SIZE / 2; l <= WINDOW_SIZE / 2; l++) {
m = i + k;
n = j + l;
if (m >= 0 && m < height && n >= 0 && n < width) {
sum += img_in[m][n];
sum_sq += img_in[m][n] * img_in[m][n];
}
}
}
mean = sum / (WINDOW_SIZE * WINDOW_SIZE);
std_dev = sqrt(sum_sq / (WINDOW_SIZE * WINDOW_SIZE) - mean * mean);
// 将窗口内的像素灰度值映射到 0~255 范围内
for (k = 0; k < 256; k++) {
temp = (k - mean) / std_dev;
map[k] = temp > 2.0 ? 255 : (temp < -2.0 ? 0 : (unsigned char)(0.5 + 127.5 * (temp + 2.0) / 4.0));
}
// 将当前像素的灰度值根据窗口内的像素灰度值映射的结果进行调整
img_out[i][j] = map[img_in[i][j]];
}
}
// 将调整后的灰度值存储在一个新的二维数组中
fp_out = fopen("output_image.raw", "wb");
fwrite(img_out[0], sizeof(unsigned char), width * height, fp_out);
fclose(fp_out);
// 释放内存
for (i = 0; i < height; i++) {
free(img_in[i]);
free(img_out[i]);
}
free(img_in);
free(img_out);
return 0;
}
```
需要注意的是,该示例仅使用了一个简单的灰度值映射函数,实际上可以根据需要使用更复杂的映射函数来提高处理效果。此外,还需要根据实际情况调整窗口大小、灰度阈值等参数,以获得更好的效果。
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