3.1 Histogram Equalization

히스토그램 평활화 (Histogram Equalization)

히스토그램 평활화는 영상 처리에서 사용되는 기술 중 하나로, 이미지의 픽셀 강도 분포를 균일하게 만들어 주는 방법입니다. 이 기술은 특히 이미지의 대비를 향상시키고 세부 정보를 뚜렷하게 만들 때 유용합니다.

히스토그램의 역할:

히스토그램은 이미지에서 각 픽셀 강도의 빈도를 보여주는 그래픽 표현입니다. 히스토그램을 통해 어떤 강도 범위가 이미지에서 어떻게 분포되어 있는지를 알 수 있습니다.

히스토그램 평활화의 목적:

1. 대비 향상: 히스토그램 평활화는 이미지의 전체 강도 범위를 사용하여 대비를 향상시킵니다.
2. 밝기 균등화: 이미지에서 픽셀 강도가 균일하게 분포되도록 하는 것으로, 어두운 영역과 밝은 영역 간의 차이를 줄입니다.

히스토그램 평활화의 과정:

1. 누적 분포 함수 (CDF, Cumulative Distribution Function) 계산: 원본 이미지의 각 픽셀 강도에 대한 누적 분포 함수를 계산합니다.

2. 정규화: 누적 분포 함수를 정규화하여 새로운 히스토그램을 얻습니다.

3. 매핑 함수 생성: 정규화된 누적 분포 함수를 이용하여 원본 이미지의 강도를 새로운 강도로 매핑하는 함수를 생성합니다.

4. 이미지 강도 변환: 생성된 매핑 함수를 사용하여 원본 이미지의 강도를 새로운 강도로 변환합니다.

히스토그램 평활화의 결과:

• 히스토그램 평활화를 통해 이미지의 전반적인 대비가 향상되며, 어두운 부분과 밝은 부분의 세부 정보가 뚜렷해지게 됩니다.
• 주로 특정 강도 범위에 픽셀이 집중되어 있을 때 효과적입니다.

히스토그램 평활화는 주로 영상 개선 및 전처리 작업에서 활용되며, 컴퓨터 비전 및 영상 처리 분야에서 널리 사용됩니다.