MATLAB自定义直方图匹配图像增强方案

资 源 简 介

本项目实现了一种无需IPT工具箱的直方图规定化算法，通过计算原始图像与目标图像的累积分布函数，自主完成灰度直方图匹配，提升图像对比度与视觉效果，适用于科研和图像处理教学场景。

详 情 说 明

基于直方图规定化的图像增强 MATLAB 实现

项目介绍

本项目实现了一个自定义的直方图匹配算法，能够将输入图像的灰度直方图调整为与目标图像的直方图分布一致。该算法不依赖 MATLAB 图像处理工具箱中的 histeq 函数，通过计算原始图像和目标图像的累积分布函数，建立灰度映射关系，实现精确的直方图规定化。

功能特性

• 自主实现算法：不依赖 MATLAB 图像处理工具箱，完全自主实现直方图匹配核心算法
• 精确匹配：通过累积分布函数计算，实现灰度级的精确映射
• 完整可视化：提供原始图像、目标图像及匹配后图像的直方图对比展示
• 映射关系输出：输出原始灰度级到目标灰度级的完整映射表
• 灵活输入支持：支持通过图像路径或矩阵数据两种方式输入图像

使用方法

1. 准备图像数据：确保原始图像和目标图像均为灰度图像（uint8 类型的二维矩阵）
2. 运行主程序：执行主函数，按要求输入原始图像和目标图像
3. 查看结果：

- 匹配后的图像数据（uint8 矩阵） - 直方图对比可视化图表 - 灰度级映射关系表

示例代码： % 通过图像路径输入 original_img = imread('original.jpg'); target_img = imread('target.jpg'); [matched_img, mapping_table] = main(original_img, target_img);

% 或通过矩阵数据输入（已加载的灰度图像矩阵） [matched_img, mapping_table] = main(original_matrix, target_matrix);

系统要求

• MATLAB R2016b 或更高版本
• 无需安装图像处理工具箱（IPT）
• 支持 Windows/Linux/macOS 操作系统

文件说明

主程序文件实现了直方图规定化的完整流程，包括图像数据的读取与验证、直方图统计与归一化处理、累积分布函数的计算与匹配、灰度映射关系的建立与优化，以及结果图像的重构与输出。同时，该文件还负责生成直观的可视化对比图表和详细的映射关系数据，为用户提供全面的处理结果分析。