Histograma de imagen: Revelando conocimientos visuales, explorando las profundidades de los histogramas de imágenes en visión por computadora

Por Fouad Sabry

Qué es el histograma de imagen

Un histograma de imagen es un tipo de histograma que actúa como una representación gráfica de la distribución tonal en una imagen digital. Traza el número de píxeles para cada valor tonal. Al observar el histograma de una imagen específica, el espectador podrá juzgar la distribución tonal completa de un vistazo.

Cómo se beneficiará

( I) Insights y validaciones sobre los siguientes temas:

Capítulo 1: Histograma de imagen

Capítulo 2: Histograma

Capítulo 3: Histograma de color

Capítulo 4: Umbral (procesamiento de imágenes)

Capítulo 5: Ecualización de histograma

Capítulo 6: Ecualización de histograma adaptativo

Capítulo 7: Coincidencia de histograma

Capítulo 8: Mapeo de tonos

Capítulo 9: Difusión de errores

Capítulo 10: Cortes de gráficos en visión por computadora

(II) Respondiendo al público Preguntas principales sobre el histograma de imagen.

(III) Ejemplos del mundo real sobre el uso del histograma de imagen en muchos campos.

Para quién es este libro

Profesionales, estudiantes de pregrado y posgrado, entusiastas, aficionados y aquellos que quieran ir más allá del conocimiento o información básica para cualquier tipo de Histograma de Imagen.

 

 

• Idioma: Español
• Editorial: Mil Millones De Conocimientos [Spanish]
• Fecha de lanzamiento: 28 abr 2024

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Capítulo 1: Histograma de la imagen

Un tipo de histograma es el histograma de imagen, que proporciona una representación visual de la distribución tonal de la imagen. Muestra el número de píxeles para cada nivel de intensidad. Un espectador puede evaluar rápidamente la distribución general del tono de la imagen inspeccionando su histograma.

Hoy en día, los histogramas de imágenes se pueden encontrar en una amplia variedad de sitios web. Los fotógrafos pueden usarlos para demostrar la gama de tonos obtenidos y el grado en que se han perdido los detalles de luces y sombras.

Los valores más oscuros se encuentran en el lado izquierdo del eje horizontal, los valores intermedios en el medio y los valores más brillantes a la derecha. El eje vertical muestra el área total capturada en cada una de estas zonas en función del número de píxeles.

Por lo tanto, la mayor parte de la información para una imagen realmente oscura se concentrará a la izquierda y al centro del histograma.

Por otro lado, si la imagen es predominantemente brillante con muy pocas sombras, el histograma tendrá la mayoría de sus puntos de datos a la derecha y al centro del gráfico.

Los histogramas de la imagen que se está modificando suelen ser generados por editores de imágenes. El histograma muestra, a lo largo del eje vertical, la fracción de píxeles de la imagen que tienen un valor de brillo o tono determinado (eje horizontal). Los algoritmos del editor digital permiten al usuario cambiar el valor de brillo de cada píxel en tiempo real. Un ejemplo bien conocido de un algoritmo de este tipo es la ecualización del histograma. De este modo, es posible mejorar la imagen en términos de luminancia y contraste.

Los histogramas de imágenes se emplean a menudo como un medio de umbral en el campo de la visión por computadora. Los histogramas de la imagen se pueden inspeccionar en busca de picos y valles debido a la representación del gráfico de la distribución de píxeles en función de la variación tonal. La detección de bordes, la segmentación de imágenes y las matrices de co-ocurrencia son solo algunas de las aplicaciones en las que este valor de umbral resulta útil.

{Fin del capítulo 1}

Capítulo 2: Histograma

Un histograma es una herramienta gráfica para aproximar la dispersión de datos numéricos. A Karl Pearson se le atribuye la acuñación de la palabra.

El número de cajas en cada ubicación determina la altura de la barra dibujada sobre la ubicación, suponiendo que todas las ubicaciones sean del mismo tamaño. Para representar la proporción de ejemplos que caen en cada una de las múltiples categorías, un histograma se puede normalizar para mostrar frecuencias relativas, con el total de las alturas igual a 1.

Los bins pueden ser de diferentes anchos, en cuyo caso se determina que el tamaño del rectángulo resultante es proporcional a la frecuencia de aparición del bin. En lugar de frecuencia, el eje vertical representa la densidad de frecuencia, o el número de ocurrencias por unidad de la variable del eje horizontal. Los siguientes datos de la Oficina del Censo muestran ejemplos de diferentes anchos de contenedor.

Si la variable original es continua, los bins del histograma no dejarán espacios entre ellos y los rectángulos resultantes se tocarán.

Los histogramas se utilizan comúnmente para la estimación de la densidad, o la estimación de la función de densidad de probabilidad de la variable subyacente, ya que proporcionan una idea aproximada de la densidad de la distribución subyacente de los datos. Los histogramas de densidades de probabilidad siempre tienen sus áreas totales normalizadas a 1. Los histogramas se parecen a los gráficos de frecuencia relativa si los intervalos x tienen 1 unidad de longitud.

Uno de los siete instrumentos fundamentales del control de calidad es el histograma.

Las visualizaciones de datos comunes incluyen gráficos de barras e histogramas. A pesar de sus similitudes superficiales, existen distinciones significativas entre los dos.

Un gráfico de barras es un tipo de gráfico en el que las barras se utilizan para mostrar la cantidad o frecuencia relativa de varios grupos de datos. Las barras pueden ser verticales u horizontales, y a menudo se disponen de forma horizontal o vertical, respectivamente, para facilitar las comparaciones entre los distintos grupos. El número de estudiantes en cada nivel de grado en una escuela es un buen ejemplo del tipo de datos que se benefician de ser mostrados en un gráfico de barras.

Por el contrario, los datos numéricos se pueden visualizar mediante un gráfico llamado histograma. Los gráficos de barras agrupados muestran el número de observaciones o su frecuencia en un rango de números. Los bins a menudo se especifican como una serie de intervalos de tiempo discretos que no se superponen. El histograma muestra gráficamente la distribución de los datos, con el número de observaciones en cada bin que se muestra. Esto puede ser útil para ver tendencias y patrones en los datos, así como para establecer paralelismos entre varios conjuntos de datos.

La información para el histograma de la derecha se derivó de 500 registros únicos:

Los patrones de histograma se pueden caracterizar como simétricos, sesgados a