clahe算法C++实现

时间: 2023-11-30 16:05:51 浏览: 47
由于CLAHE是一种图像增强算法,需要对图像进行像素级的处理,因此需要使用C语言来实现。 以下是CLAHE算法的C语言实现代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <math.h> #define MAX_GRAY_LEVEL 256 #define CLIP_LIMIT 3.0 int height, width; int clipLimit; int nrTilesX, nrTilesY; int tileSizeX, tileSizeY; int *histogram; int **lut; int min(int a, int b) { return a < b ? a : b; } int max(int a, int b) { return a > b ? a : b; } int clip(int value, int minValue, int maxValue) { return max(min(value, maxValue), minValue); } void init() { tileSizeX = (int) ceil((double) width / nrTilesX); tileSizeY = (int) ceil((double) height / nrTilesY); clipLimit = (int) (CLIP_LIMIT * tileSizeX * tileSizeY / MAX_GRAY_LEVEL); histogram = (int*) malloc(MAX_GRAY_LEVEL * sizeof(int)); lut = (int**) malloc(nrTilesX * sizeof(int*)); for (int i = 0; i < nrTilesX; i++) { lut[i] = (int*) malloc(MAX_GRAY_LEVEL * sizeof(int)); } } void calculateHistogram(unsigned char *image, int x, int y) { int startX = x * tileSizeX; int startY = y * tileSizeY; for (int i = 0; i < MAX_GRAY_LEVEL; i++) { histogram[i] = 0; } for (int i = 0; i < tileSizeY; i++) { for (int j = 0; j < tileSizeX; j++) { int pixelValue = image[(startY + i) * width + (startX + j)]; histogram[pixelValue]++; } } } void clipHistogram() { int excess = 0; for (int i = 0; i < MAX_GRAY_LEVEL; i++) { if (histogram[i] > clipLimit) { excess += histogram[i] - clipLimit; histogram[i] = clipLimit; } } int average = excess / MAX_GRAY_LEVEL; int remainder = excess % MAX_GRAY_LEVEL; for (int i = 0; i < MAX_GRAY_LEVEL; i++) { histogram[i] += average; } for (int i = 0; i < remainder; i++) { histogram[i]++; } } void calculateLUT() { for (int i = 0; i < nrTilesX; i++) { calculateHistogram(image, i, 0); clipHistogram(); int sum = 0; for (int j = 0; j < MAX_GRAY_LEVEL; j++) { sum += histogram[j]; lut[i][j] = clip(sum * MAX_GRAY_LEVEL / tileSizeX / tileSizeY, 0, 255); } for (int j = 1; j < nrTilesY; j++) { calculateHistogram(image, i, j); clipHistogram(); sum = 0; for (int k = 0; k < MAX_GRAY_LEVEL; k++) { sum += histogram[k]; lut[i][k] = clip(sum * MAX_GRAY_LEVEL / tileSizeX / tileSizeY, 0, 255); } } } } void applyLUT(unsigned char *image) { for (int i = 0; i < height; i++) { for (int j = 0; j < width; j++) { int tileX = j / tileSizeX; int tileY = i / tileSizeY; int pixelValue = lut[tileX][image[i * width + j]]; image[i * width + j] = (unsigned char) pixelValue; } } } void clahe(unsigned char *image, int _width, int _height, int _nrTilesX, int _nrTilesY) { image = (unsigned char*) malloc(width * height * sizeof(unsigned char)); width = _width; height = _height; nrTilesX = _nrTilesX; nrTilesY = _nrTilesY; init(); calculateLUT(); applyLUT(image); } ``` 上述代码实现了CLAHE算法的主要流程,包括分割图像、计算直方图、限制直方图中像素数量、计算局部直方图均衡化后的灰度值映射表、应用灰度值映射表等步骤。 需要注意的是,由于CLAHE算法需要对图像进行像素级处理,因此在实现时需要使用指针和动态内存分配等操作。

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