基于最小平均亮度误差的双直方图均衡化图像增强系统
项目介绍
本项目实现了一种改进的双直方图均衡化算法(MMBEBHE),通过最小化平均亮度误差来优化图像对比度增强效果。该算法能够自动计算图像的最佳分割阈值,将原始直方图划分为两个子直方图并分别进行均衡化处理,在有效改善图像对比度的同时,保持输出图像的平均亮度与原始图像基本一致。
本系统特别适用于医学影像、监控图像等需要保持亮度一致性的专业应用场景,有效避免了传统直方图均衡化可能造成的过度增强和亮度失真问题。
功能特性
- 智能阈值分割:自动计算图像的最佳分割阈值,实现直方图的合理划分
- 亮度保持增强:通过最小平均亮度误差优化算法,确保增强后图像亮度与原始图像一致
- 多格式支持:支持JPG、PNG、BMP、TIFF等常见图像格式
- 自动类型转换:支持8位/16位灰度图像或彩色图像(自动转换为灰度处理)
- 宽分辨率适应:支持32×32像素至8192×8192像素的图像处理
- 可视化分析:提供处理前后的直方图对比图和亮度误差统计报告
- 直观对比显示:实时显示增强前后的图像对比效果
使用方法
基本调用方式
% 通过文件路径输入
enhanced_image = main('path/to/your/image.jpg');
% 通过图像矩阵输入
enhanced_image = main(input_image_matrix);
输出结果
- 主要输出:增强后的uint8格式灰度图像矩阵
- 附加输出:
- 处理前后的直方图对比分析图
- 亮度误差统计报告
- 增强前后图像对比显示窗口
系统要求
- 软件环境:MATLAB R2018a或更高版本
- 内存要求:至少4GB RAM(处理高分辨率图像时推荐8GB以上)
- 磁盘空间:至少100MB可用空间
文件说明
主程序文件实现了系统的核心处理流程,包括图像读取与格式验证、自动灰度转换处理、最佳分割阈值的计算与优化、双直方图的均衡化操作、亮度误差的最小化控制,以及结果的可视化输出与统计分析功能。该文件作为整个系统的入口点,协调各算法模块完成完整的图像增强任务。