opencv打印图片直方图数据

本文介绍了一种不依赖OpenCV内置函数的方法来绘制图片的直方图,通过遍历像素值并计算其出现频率来生成概率分布图,最终以256x256的图像形式展示。

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很多时候,我们对图像处理需要对图片进行分析,要分析图像数据分布情况,使用直方图分析是一个很好的选择。

下面是本人使用opencv自己写的图片数据直方图,没有使用opencv提供的hist函数,这里数据是显示图片像素值概率分布情况,代码如下:

void imgproc::showHistogarm(IplImage* src,IplImage *dst)
/*****************************
author:chengtianqing123

showHistogarm
打印图片直方图数据
src
源图片
dst
输出图片(256*256)
*****************************/
{
	assert(src!=NULL);
	int num[256]={0};//数据统计
	double p[256]={0};//数据概率分布
	int max=0;
	int h=src->height;
	int w=src->width;

	for(int i=0;i<h;i++)
	{
		for(int j=0;j<w;j++)
		{
			int piexl=((uchar*)(src->imageData+src->widthStep*i))[j];
			num[piexl]++;
			if(num[piexl]>max)//获取最高概率像素值
			{
				max=num[piexl];
			}
		}
	}
	for(int i=0;i<256;i++)//归一化处理
	{
		//cout<<num[i]<<" ";
		p[i]=num[i]*1.0/max;
	}

	cvSet(dst,cvScalar(255,255,255),0);
	for(int i=0;i<256;i++)
	{
		CvPoint pt1=cvPoint(i,0);
		CvPoint pt2=cvPoint((i+1),p[i]*256);//打印图片高为256
		cvRectangle(dst,pt1,pt2,cvScalar(0,255,0));
	}
}




### 联合色彩直方图的实现 联合色彩直方图是指对多通道图像(如RGB图像)的不同颜色通道进行统计分析,从而得到一个多维的颜色分布。以下是基于OpenCV库的具体实现方式。 #### 使用 `cv.calcHist()` 函数计算多通道颜色直方图 `cv.calcHist()` 是 OpenCV 提供的一个用于计算直方图的核心函数[^2]。该函数支持单通道和多通道输入,因此可以直接用于计算 RGB 图像的联合色彩直方图。其基本语法如下: ```python hist = cv.calcHist([image], channels, mask, histSize, ranges[, hist[, accumulate]]) ``` - **参数说明**: - `[image]`: 输入图像列表。 - `channels`: 列表形式指定需要计算哪些通道的直方图。对于 RGB 图像,分别为 [0](B), [1](G), [2](R),或者多个组合如 [0, 1] 表示蓝色和绿色通道。 - `mask`: 可选掩码,仅当感兴趣区域存在时使用。 - `histSize`: 指定每个通道的 bin 数目,例如 [8, 8, 8] 将创建一个每通道具有 8 个 bins 的三维直方图。 - `ranges`: 像素值范围,默认为 [0, 256] 对于 8-bit 图像。 下面是一个完整的 Python 示例代码,展示如何计算并绘制 RGB 多通道直方图[^3]: ```python import cv2 as cv import numpy as np from matplotlib import pyplot as plt # 加载图像 image = cv.imread('example.jpg') # 定义bins数目以及像素值范围 histSize = [8, 8, 8] ranges = [0, 256] # 计算RGB三通道的联合直方图 histogram = cv.calcHist([image], [0, 1, 2], None, histSize, ranges) # 归一化直方图以便更好地可视化 cv.normalize(histogram, histogram, alpha=0, beta=1, norm_type=cv.NORM_MINMAX) # 打印直方图形状 (8x8x8) print(f'Joint Histogram Shape: {histogram.shape}') # 如果希望进一步绘图,则需转换成二维平面显示 def plot_3d_histogram(hist): from mpl_toolkits.mplot3d import Axes3D fig = plt.figure() ax = fig.add_subplot(111, projection='3d') # 创建网格坐标 b_range = np.arange(8) g_range = np.arange(8) r_range = np.arange(8) B, G, R = np.meshgrid(b_range, g_range, r_range) # 展平数据以适应scatter需求 values = hist.flatten() non_zero_indices = np.where(values > 0) colors = np.zeros((len(non_zero_indices[0]), 3)) for i in range(len(colors)): index_bgr = tuple(map(lambda x: int(x[i]), non_zero_indices[::-1])) colors[i] = image[index_bgr][::-1]/255.0 ax.scatter(B.ravel()[non_zero_indices], G.ravel()[non_zero_indices], R.ravel()[non_zero_indices], c=colors, s=(values[non_zero_indices]*10).astype(int)) plt.show() plot_3d_histogram(histogram) ``` 上述代码实现了以下功能: 1. 使用 `cv.calcHist()` 来计算 RGB 图像的联合直方图。 2. 应用了归一化操作使结果更易于观察。 3. 自定义了一个辅助函数来将三维直方图投影到散点图上便于直观理解。 #### 注意事项 为了提高效率,在实际应用中可以根据具体需求调整 `histSize` 参数大小。较大的 bin 数会增加分辨率但也可能引入噪声;较小的 bin 数则有助于减少存储空间却牺牲了一些细节信息[^4]。 --- ###
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