Bildhistogramm: Visuelle Einblicke enthüllen und die Tiefen von Bildhistogrammen in der Computer Vision erkunden

Von Fouad Sabry

Was ist ein Bildhistogramm

Ein Bildhistogramm ist eine Art Histogramm, das als grafische Darstellung der Tonverteilung in einem digitalen Bild dient. Es zeichnet die Anzahl der Pixel für jeden Tonwert auf. Durch die Betrachtung des Histogramms für ein bestimmtes Bild kann der Betrachter die gesamte Tonverteilung auf einen Blick beurteilen.

Ihre Vorteile

( I) Erkenntnisse und Validierungen zu den folgenden Themen:

Kapitel 1: Bildhistogramm

Kapitel 2: Histogramm

Kapitel 3: Farbhistogramm

Kapitel 4: Schwellenwert (Bildverarbeitung)

Kapitel 5: Histogrammausgleich

Kapitel 6: Adaptiver Histogrammausgleich

Kapitel 7: Histogrammausgleich

Kapitel 8: Tone Mapping

Kapitel 9: Fehlerdiffusion

Kapitel 10: Graphenschnitte in Computer Vision

(II) Antwort an die Öffentlichkeit Die häufigsten Fragen zum Bildhistogramm.

(III) Beispiele aus der Praxis für die Verwendung des Bildhistogramms in vielen Bereichen.

Für wen dieses Buch gedacht ist

Profis, Studenten und Doktoranden, Enthusiasten, Hobbyisten und diejenigen, die über grundlegende Kenntnisse oder Informationen für jede Art von Bildhistogramm hinausgehen möchten.

 

 

• Sprache: Deutsch
• Herausgeber: Eine Milliarde Sachkundig [German]
• Erscheinungsdatum: 28. Apr. 2024

Buchvorschau

Kapitel 1: Bildhistogramm

Eine Art Histogramm ist das Bildhistogramm, das eine visuelle Darstellung der Tonwertverteilung des Bildes bietet. Es zeigt die Pixelanzahl für jede Intensitätsstufe an. Ein Betrachter kann die allgemeine Tonwertverteilung des Bildes schnell beurteilen, indem er das Histogramm untersucht.

Histogramme für Bilder sind heute auf den unterschiedlichsten Webseiten zu finden. Fotografen können sie verwenden, um die Bandbreite der erhaltenen Farbtöne und das Ausmaß, in dem Licht- und Schattendetails verloren gegangen sind, zu demonstrieren.

Die dunkelsten Werte befinden sich auf der linken Seite der horizontalen Achse, die Zwischenwerte in der Mitte und die hellsten Werte auf der rechten Seite. Die vertikale Achse zeigt die gesamte erfasste Fläche in jeder dieser Zonen in Abhängigkeit von der Anzahl der Pixel.

Daher konzentrieren sich die meisten Informationen für ein wirklich dunkles Bild auf die linke und mittlere Seite des Histogramms.

Auf der anderen Seite, wenn das Bild überwiegend hell ist und nur sehr wenig Schatten hat, hat das Histogramm den Großteil seiner Datenpunkte auf der rechten Seite und in der Mitte des Diagramms.

Histogramme des zu ändernden Bildes werden in der Regel von Bildbearbeitungsprogrammen erstellt. Das Histogramm zeigt entlang der vertikalen Achse den Anteil der Bildpixel an, die eine bestimmte Helligkeit oder einen bestimmten Tonwert (horizontale Achse) haben. Die Algorithmen im digitalen Editor ermöglichen es dem Benutzer, den Helligkeitswert jedes Pixels in Echtzeit zu ändern. Ein bekanntes Beispiel für einen solchen Algorithmus ist die Histogramm-Entzerrung. Bildverbesserungen in Bezug auf Leuchtdichte und Kontrast sind somit möglich.

Histogramme von Bildern werden häufig als Mittel zur Schwellwertbestimmung im Bereich des maschinellen Sehens eingesetzt. Bildhistogramme können auf Spitzen und Täler untersucht werden, da das Diagramm die Pixelverteilung als Funktion der Tonwertvariation darstellt. Kantenerkennung, Bildsegmentierung und Kookkurrenzmatrizen sind nur einige der Anwendungen, bei denen sich dieser Schwellenwert als nützlich erweist.

{Ende Kapitel 1}

Kapitel 2: Histogramm

Ein Histogramm ist ein grafisches Werkzeug zur Approximation der Streuung numerischer Daten. Karl Pearson wird zugeschrieben, das Wort geprägt zu haben.

Die Anzahl der Kisten in jedem Behälter bestimmt die Höhe des Balkens, der über den Behälter gezogen wird, vorausgesetzt, die Behälter haben alle die gleiche Größe. Um den Anteil der Beispiele darzustellen, die in jede von mehreren Kategorien fallen, kann ein Histogramm normalisiert werden, um relative Häufigkeiten anzuzeigen, wobei die Summe der Höhen gleich 1 ist.

Abschnitte können unterschiedliche Breiten haben, in diesem Fall wird die Größe des resultierenden Rechtecks so bestimmt, dass sie proportional zur Häufigkeit des Auftretens des Abschnitts ist. Anstelle der Frequenz stellt die vertikale Achse die Frequenzdichte dar, d. h. die Anzahl der Vorkommen pro Einheit der horizontalen Achsenvariablen. Die folgenden Daten des Census Bureau zeigen Beispiele für unterschiedliche Klassenbreiten.

Wenn die ursprüngliche Variable kontinuierlich ist, lassen die Abschnitte des Histogramms keine Leerzeichen dazwischen, und die resultierenden Rechtecke berühren sich.

Histogramme werden häufig für die Dichteschätzung oder die Schätzung der Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion der zugrunde liegenden Variablen verwendet, da sie eine grobe Vorstellung von der Dichte der zugrunde liegenden Verteilung der Daten vermitteln. Bei Histogrammen von Wahrscheinlichkeitsdichten ist die Gesamtfläche immer auf 1 normiert. Histogramme sehen wie relative Häufigkeitsdiagramme aus, wenn die x-Intervalle alle 1 Einheit lang sind.

Eines der sieben grundlegenden Instrumente der Qualitätskontrolle ist das Histogramm.

Zu den gängigen Datenvisualisierungen gehören Balkendiagramme und Histogramme. Trotz ihrer oberflächlichen Ähnlichkeiten gibt es erhebliche Unterschiede zwischen den beiden.

Ein Balkendiagramm ist eine Art von Diagramm, in dem Balken verwendet werden, um die relative Menge oder Häufigkeit verschiedener Datengruppen anzuzeigen. Die Balken können vertikal oder horizontal sein und sind oft horizontal bzw. vertikal angeordnet, um Vergleiche zwischen den verschiedenen Gruppen zu erleichtern. Die Anzahl der Schüler in jeder Klassenstufe einer Schule ist ein gutes Beispiel für die Art von Daten, die von der Anzeige in einem Balkendiagramm profitieren.

Im Gegensatz dazu können numerische Daten mithilfe eines Diagramms visualisiert werden, das als Histogramm bezeichnet wird. In unterteilten Balkendiagrammen wird die Anzahl der Beobachtungen oder deren Häufigkeit in einem Zahlenbereich angezeigt. Die Abschnitte werden häufig als eine Reihe von diskreten, nicht überlappenden Zeitintervallen angegeben. Das Histogramm zeigt die Verteilung der Daten grafisch an, wobei die Anzahl der Beobachtungen in jedem Abschnitt angezeigt wird. Dies kann hilfreich sein, um Trends und Muster in den Daten zu erkennen und Parallelen zwischen verschiedenen Datensätzen zu ziehen.

Die Informationen für das Histogramm auf der rechten Seite wurden aus 500 eindeutigen Datensätzen abgeleitet:

Histogrammmuster können als symmetrisch, nach links oder rechts verzerrt, unimodal,