Digital Signal Processing Reference
In-Depth Information
5.3
Automatische
Kontrastanpassung
h
(
i
)
h
(
i
)
h
(
a
2
)
←
h
(
a
1
)+
h
(
a
2
)
h
(
a
1
)
Abbildung 5.3
Histogrammeintrage entsprechen
Mengen
von Bildelementen. Wenn
eine Histogrammlinie sich aufgrund
einer Punktoperation verschiebt,
dann werden alle Pixel der entspre-
chenden Menge in gleicher Weise
modifiziert (a). Sobald dabei zwei
Histogrammlinien
h
(
a
1
),
h
(
a
2
)zu-
sammenfallen, vereinigen sich die
zugehorigen Pixelmengen und werden
ununterscheidbar (b).
h
(
a
2
)
i
i
a
1
a
2
a
2
(a)
(b)
- die beiden zugehorigen Pixelmengen
vereinigen
sich und der gemein-
same Eintrag im Histogramm ist die Summe der beiden bisher getrennten
Eintrage. Die Elemente in der vereinigten Menge sind ab diesem Punkt
nicht mehr voneinander unterscheidbar oder trennbar, was uns zeigt,
dass mit diesem Vorgang ein (moglicherweise unbeabsichtigter) Verlust
von Dynamik und Bildinformation verbunden ist.
5.3 Automatische Kontrastanpassung
Ziel der automatischen Kontrastanpassung ist es, die Pixelwerte eines
Bilds so zu verandern, dass der gesamte verfugbare Wertebereich abge-
deckt wird. Dazu wird das aktuell dunkelste Pixel auf den niedrigsten,
das hellste Pixel auf den hochsten Intensitatswert abgebildet und alle
dazwischenliegenden Pixelwerte linear verteilt.
Nehmen wir an,
a
low
und
a
high
ist der aktuell kleinste bzw. großte
Pixelwert in einem Bild
I
,dasuber einen maximalen Intensitatsbe-
reich [
a
min
,a
max
]verfugt. Um den gesamten Intensitatsbereich abzu-
decken, wird zunachst der kleinste Pixelwert
a
low
auf den Minimalwert
abgebildet und nachfolgend der Bildkontrast um den Faktor (
a
max
−
a
min
)
/
(
a
high
−
a
low
)erhoht (siehe Abb. 5.4). Die einfache Auto-Kontrast-
Funktion ist daher definiert als
f
ac
(
a
)=
a
a
low
·
a
max
−
a
min
a
high
−a
low
−
,
(5.6)
vorausgesetzt naturlich
a
high
=
a
low
, d. h., das Bild weist mindestens zwei
unterschiedliche Pixelwerte auf. Fur ein 8-Bit-Grauwertbild mit
a
min
=0
und
a
max
= 255 vereinfacht sich die Funktion in Gl. 5.6 zu
