Nâng cao tuyến tính và không tuyến tính đều là thay đổi hình dạng Histogram trên ảnh. Để thu đ−ợc hình dạng Histogram cần thiết ng−ời ta sử dụng ph−ơng pháp biến đổi Histogram. Ph−ơng thức cân bằng hoá Histogram đòi hỏi sự phân bố Histogram gần nh− đồng dạng. Thực tế ph−ơng pháp này làm cho tất cả độ xám của ảnh mới chứa gần nh− tất cả số l−ợng của pixel.
Kết quả của nó là nâng cao các chi tiết đặc biệt của ảnh mà giữ đ−ợc mối liên quan giữa các vùng lớn hơn trong ảnh và tổng hợp các đặc tr−ng nhỏ của nó.
Thuật toán cân bằng của Histogram có thể tiến hành theo năm b−ớc sau: - Xây dựng Histogram Pa của ảnh gốc.
- Cộng liên tiếp các giá trị mật độ xác suất từ giá trị min I1 đến giá trị max In tại thời điểm dựng Histogram tích luỹ t−ơng ứng PB thay thế cho hàm phân bố xác suất độ xám của ảnh gốc.
- Xác định rõ tổng N mức độ xám trên ảnh nâng cao và xác định xác suất ΔP của pixel ảnh thuộc về một trong những mức cân bằng hoá độ xám.
( )ΔP P I ΔP P I N B n = (4.8) Trong đó:
PB(In)/N là xác suất cho đỉnh của đ−ờng cong tích lũy Histogram.
- Việc xử lý ΔP nh− là khoảng xác suất chia bằng nhau, đ−ờng cong tích lũy thành từng đoạn t−ơng ứng với c−ờng độ xám mới.
- Cuối cùng trên đ−ờng cong tích luỹ điểm ban đầu và kết thúc mỗi I P(%) I1 Ia Iu Ik In PA PB α u K P(%) PB(Ik) PB(Iu) PB(Iα)
đoạn có thể vạch ra hai giá trị độ xám In và I1, chỉ ra giá trị cao nhất và giá trị thấp nhất vùng ảnh xám t−ơng ứng trên ảnh gốc. Khi đó tất cả độ xám gốc trong phạm vi giới hạn bởi In và I1 sẽ đ−ợc thay đổi thành mức độ xám mới.
Đây là ph−ơng pháp đ−ợc sử dụng để thay đổi Histogram đến mức nó có hình dạng đặc biệt. Thuật toán của ph−ơng pháp này là dựa trên thực tế không có gì xẩy ra tới khi Histogram của ảnh thay đổi.
Đặc tr−ng t−ơng ứng trên các ảnh nâng cao khác nhau sẽ đồng nhất hoá mức độ xám theo tổng số mức độ xám đ−ợc đồng nhất hoá còn lại. Do đó một số đặc tr−ng không thay đổi còn lại trên ảnh sẽ đ−ợc nâng cao qua sự thay đổi độ xám của nó. Vì thế sự cân bằng hoá Histogram trở thành ph−ơng tiện của sự tạo thành Histogram chuyên dụng và các đ−ờng cong tích lũy của Histogram gốc, Histogram đặc tr−ng trở thành cặp đ−ờng cong chuyển đổi. Kỹ xảo nâng cao đ−ợc tiến hành nh− sau:
- Các đ−ờng cong Histogram tích luỹ PB và P’B đối với Histogram gốc và Histogram đặc tr−ng PA và P’A phải đ−ợc xây dựng tr−ớc tiên.
- Đổi các định mức độ xám đã đồng nhất hoá I’p của Ip trên ảnh gốc theo theo đ−ờng cong PB.
- Xác định mức độ xám I’p t−ơng ứng của I’’p trên ảnh nâng cao. - I’p chính là sự nâng cao độ xám của Ip.
Đ.4.3. Nâng cao cấu trúc của ảnh