数字图像处理直方图均衡化

数字图像处理中的直方图均衡化是一种用于增强图像对比度的方法。它通过重新分配图像的灰度级来扩展图像的动态范围，使得图像中的像素值更加均匀分布。下面是一个演示直方图均衡化的例子：

import cv2
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# 读取图像
image = cv2.imread('image.jpg', 0)

# 计算直方图
hist, bins = np.histogram(image.flatten(), 256, [0, 256])

# 计算累积分布函数
cdf = hist.cumsum()
cdf_normalized = cdf * hist.max() / cdf.max()

# 进行直方图均衡化
equ = cv2.equalizeHist(image)

# 绘制原始图像和均衡化后的图像及其直方图
plt.subplot(2, 2, 1)
plt.imshow(image, cmap='gray')
plt.title('Original Image')
plt.xticks([]), plt.yticks([])

plt.subplot(2, 2, 2)
plt.imshow(equ, cmap='gray')
plt.title('Equalized Image')
plt.xticks([]), plt.yticks([])

plt.subplot(2, 2, 3)
plt.plot(cdf_normalized, color='b')
plt.hist(image.flatten(), 256, [0, 256], color='r')
plt.xlim([0, 256])
plt.legend(('CDF', 'Histogram'), loc='upper left')

plt.subplot(2, 2, 4)
plt.plot(cdf_normalized, color='b')
plt.hist(equ.flatten(), 256, [0, 256], color='r')
plt.xlim([0, 256])
plt.legend(('CDF', 'Histogram'), loc='upper left')

plt.show()

这段代码首先读取一张灰度图像，然后计算图像的直方图和累积分布函数。接下来，使用`cv2.equalizeHist()`函数对图像进行直方图均衡化。最后，使用Matplotlib库绘制原始图像、均衡化后的图像以及它们的直方图。