Introducción a los histogramas

Antes de discutir el uso de histogramas en el procesamiento de imágenes, primero veremos qué es el histograma, cómo se usa y luego un ejemplo de histogramas para comprender mejor el histograma.

Histogramas

Un histograma es un gráfico. Un gráfico que muestra la frecuencia de cualquier cosa. Por lo general, el histograma tiene barras que representan la frecuencia de aparición de datos en todo el conjunto de datos.

Un histograma tiene dos ejes, el eje xy el eje y.

El eje x contiene un evento cuya frecuencia debe contar.

El eje y contiene frecuencia.

Las diferentes alturas de la barra muestran diferentes frecuencias de aparición de datos.

Por lo general, un histograma se ve así.

Ahora veremos un ejemplo de este histograma construido

Ejemplo

Considere una clase de estudiantes de programación y les está enseñando Python.

Al final del semestre, obtuvo este resultado que se muestra en la tabla. Pero es muy complicado y no muestra el resultado general de la clase. Por lo tanto, debe hacer un histograma de su resultado, que muestre la frecuencia general de ocurrencia de calificaciones en su clase. Aquí cómo lo vas a hacer.

Hoja de resultados

Nombre Grado
Juan UNA
Jack re
Carretero segundo
Tommy UNA
Lisa C +
Derek UNA-
Tom B +

Histograma de la hoja de resultados

Ahora lo que vas a hacer es que tienes que encontrar lo que viene en los ejes xy y.

Hay una cosa que es segura, que el eje y contiene la frecuencia, entonces lo que viene en el eje x. El eje X contiene el evento cuya frecuencia se debe calcular. En este caso, el eje x contiene grados.

Ahora veremos cómo usamos un histograma en una imagen.

Histograma de una imagen

El histograma de una imagen, al igual que otros histogramas, también muestra la frecuencia. Pero un histograma de imagen muestra la frecuencia de los valores de intensidad de los píxeles. En un histograma de imagen, el eje x muestra las intensidades del nivel de gris y el eje y muestra la frecuencia de estas intensidades.

Por ejemplo

El histograma de la imagen de arriba del Einstein sería algo como esto

El eje x del histograma muestra el rango de valores de píxeles. Dado que es una imagen de 8 bpp, eso significa que tiene 256 niveles de gris o tonos de gris. Es por eso que el rango del eje x comienza en 0 y termina en 255 con un espacio de 50. Mientras que en el eje y, está el recuento de estas intensidades.

Como puede ver en el gráfico, la mayoría de las barras que tienen alta frecuencia se encuentran en la primera mitad, que es la parte más oscura. Eso significa que la imagen que tenemos es más oscura. Y esto también se puede probar con la imagen.

Aplicaciones de histogramas

Los histogramas tienen muchos usos en el procesamiento de imágenes. El primer uso como también se ha comentado anteriormente es el análisis de la imagen. Podemos predecir una imagen con solo mirar su histograma. Es como mirar una radiografía de un hueso de un cuerpo.

El segundo uso del histograma es para propósitos de brillo. Los histogramas tienen una amplia aplicación en el brillo de la imagen. No solo en el brillo, los histogramas también se utilizan para ajustar el contraste de una imagen.

Otro uso importante del histograma es igualar una imagen.

Y por último, pero no menos importante, el histograma tiene un amplio uso en la creación de umbrales. Esto se usa principalmente en visión artificial.