Öncelikle histogram
nedir ne işe yarar?
Histogram bir resimdeki renk değerlerinin sayılarını gösteren grafiktir.
Histogram dengeleme veya eşitleme de bir resimdeki renk değerlerinin belli bir
yerde kümelenmiş olmasından kaynaklanan renk dağılımı bozukluğunu gidermek için
kullanılan bir yöntemdir. Bu yöntem, her
resmi iyileştirmez. Yalnızca tüm pixellerin belli araklıkta renk değerine sahip
olduğu resimlerde etkilidir.
Resim gri ve
tonlarından oluşuyorsa sorun yok, ama eğer renkli bir resim üzerine bu yöntem
uygulanacaksa ve RGB değerleri ile işlem yapılıyorsa o zaman rekleri
ayrıştırıp, kırmızı, mavi, yeşil renklerinin her biri için ayrı ayrı histogram
dengeleme yapılmalıdır.
Uygulanması :
İlk önce resmin histogramını elde etmemiz lazım.
Bunun için 256 elemanlı bir dizi tanımlayıp, resmin tüm pixellerini gezmemiz
lazım. Pixelleri tararken, dizimizin her bir indisine rastlandığında o indise
karşılık gelen elemanı bir arttırıyoruz. Yani yaptığımız şey, resim üzerinde 0’dan
255’e kadar olan renk değerlerini saymak. Bu iş bittikten sonra elimizde resmin
histogramı bulunmuş oluyor. İstersek bunu grafiğe döküp histogramının dengeli
olup olmadığını kontrol edebiliriz. Resmin çok aydınlık ya da çok parlak olduğu kabul edilirse;
İkinci adım
kümülatif (cumulative) histogramı bulmak. Kümülatif histogram, her renk
değerinin, kendisinde önceki renk değerleri ile toplanmasından elde edilir.
Örneğin eğer resimde 0 değerli pixel sayısı 5, 1 değerli pixel sayısı 20 ise,
kümülatif histogramı içinde tutacak dizinin 1 değerine karşılık gelen elemanı 15+25=40 değerine sahip olmalı. Bu işlemi tüm değerler için (0-255)
tamamladıktan sonra artık elimizde kümülatif histogram da var.
Sırada
normalizasyon adımı var. Bu adımda kümülatif histogramın her değerini, resimde
olmasını istediğimiz en büyük değer ile çarpıp pixel sayısına bölüyoruz. Ve
sonuçta her renk değerinin normalize edilmiş rengine ulaşıyoruz. Bu adımı da
tüm renk değerlerine uygulamayı ihmal etmiyoruz ve artık histogram dengeleme
işini bitirmiş oluyoruz.
Son olarak
dengelenmiş renkleri resmimize yansıtıyoruz. Bunun için resmin tüm pixellerini
tekrar tarayıp, her pixeli, normalize edilmiş renk dizimizde, renk değerine
karşılık gelen değer ile boyuyoruz.
C# Kodu
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;
namespace Histogram_Eşitleme
{
public partial class Form1 : Form
{
public Form1()
{
InitializeComponent();
}
private void dosyaAçToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
openFileDialog1.ShowDialog();
string dosyaadi = openFileDialog1.FileName;
pictureBox1.Image =new Bitmap(dosyaadi);
}
private void histogramToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
chart1.Series.Clear();
chart2.Series.Clear();
chart2.Series.Add("Pixel");
chart1.Series.Add("Pixel");
Bitmap resim;
resim = (Bitmap)pictureBox1.Image;
int[] h = new int[256];
for (int i = 0; i < pictureBox1.Width; i++)
{
for (int j = 0; j < pictureBox1.Height; j++)
{
Color renk = resim.GetPixel(i, j);
int ort = (renk.R + renk.B + renk.G) / 3;
h[ort] = h[ort] + 1;
}
}
for (int k = 0; k < 256; k++)
{
chart1.Series["Pixel"].Points.AddXY(k, h[k]);
}
}
private void histogramEşitlemeToolStripMenuItem_Click(object sender, EventArgs e)
{
chart1.Series.Clear();
chart2.Series.Clear();
chart2.Series.Add("Pixel");
chart1.Series.Add("Pixel");
Bitmap resim1 = (Bitmap)pictureBox1.Image;
Bitmap resim2 = (Bitmap)pictureBox1.Image;
double pixelsayisi = pictureBox1.Width * pictureBox1.Height;
double[] hist = new double[256];
double[] c = new double[256];
for (int i = 0; i < pictureBox1.Width; i++)
{
for (int j = 0; j < pictureBox1.Height; j++)
{
Color renk = resim1.GetPixel(i, j);
int ort = (renk.R + renk.B + renk.G) / 3;
hist[ort] = hist[ort] + 1;
}
}
for (int l = 0; l < 256; l++)
{
chart1.Series["Pixel"].Points.AddXY(l, hist[l]);
}
for (int i = 0; i < 255; i++)
{
c[i] = hist[i] / pixelsayisi;
}
for (int i = 0; i < 256; i++)
{
if (i==0)
{
c[i] = Math.Floor(c[i] * 255);
}
else
{
c[i] = Math.Floor(c[i] * 255 + c[i - 1]);
}
}
for (int i = 0; i < resim1.Width; i++)
{
for (int j = 0; j < resim1.Height; j++)
{
Color renk = resim1.GetPixel(i, j);
int r = renk.R;
int g = renk.G;
int b = renk.B;
resim2.SetPixel(i, j, Color.FromArgb(Convert.ToInt32(c[r]*255/256), Convert.ToInt32(c[g]*255/256), Convert.ToInt32(c[b]*255/256)));
}
}
pictureBox2.Image = resim2;
int[] hist2 = new int[255];
for (int i = 0; i < pictureBox1.Width; i++)
{
for (int j = 0; j < pictureBox1.Height; j++)
{
Color renk = resim2.GetPixel(i, j);
int deger = (renk.R + renk.B + renk.G) / 3;
hist2[deger] = hist2[deger] + 1;
}
}
for (int i = 0; i < 255; i++)
{
chart2.Series["Pixel"].Points.AddXY(i, hist2[i]);
}
}
}
}
