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vc-8: HISTOGRAMAS EM VISÃO POR COMPUTADOR

HISTOGRAMAS EM VISÃO POR COMPUTADOR (VC-8)


🎯 O que é um histograma de imagem?

Um histograma representa a distribuição dos níveis de intensidade (brilho) dos píxeis de uma imagem.

É um vetor (array) onde:

  • Cada posição corresponde a um nível de intensidade (ex: de 0 a 255 em imagens de 8 bits)

  • Cada valor indica quantos píxeis da imagem têm aquela intensidade

Em imagens coloridas:

  • Calcula-se um histograma separado para cada canal: R (vermelho), G (verde), B (azul)


📊 Para que serve o histograma?

Permite analisar propriedades globais da imagem:

Distribuição do histograma

Significado visual da imagem

Concentrado à esquerda (valores baixos)

Imagem escura

Concentrado à direita (valores altos)

Imagem clara

Estreito e centralizado

Baixo contraste

Espalhado por toda a escala

Alto contraste (imagem bem distribuída)


🧮 Cálculo do histograma

  • Conta-se quantas vezes cada nível de intensidade aparece na imagem.

  • Em imagens em tons de cinzento, isso é feito para os valores de 0 a 255.

  • Pode ser representado como:

    • Frequência absoluta (número de píxeis)

    • Frequência relativa (normalizado entre 0 e 1 → conhecido como pdf)


📈 Equalização de Histograma

🎯 Objetivo:

Redistribuir os valores de intensidade dos píxeis para melhorar o contraste global da imagem.

  • Quando uma imagem tem baixo contraste, seus píxeis estão concentrados em uma faixa estreita de tons.

  • A equalização espalha esses valores ao longo de toda a escala de intensidade (0 a 255), criando um histograma mais uniforme.


🔄 Como a equalização funciona (teoricamente)

  • Trata-se de uma transformação ponto-a-ponto, ou seja:

    • O novo valor de um pixel depende apenas do seu valor original, e não dos vizinhos.

  • Utiliza uma função de transformação baseada na distribuição acumulada do histograma (cdf).

  • A função transforma os valores antigos para novos valores mais bem distribuídos.


🖼 Equalização em Imagens Coloridas

Problema:

Se equalizarmos cada canal RGB separadamente:

  • A imagem resultante pode ter cores artificiais ou irreais, que não existiam na original.

Solução:

  • Converter a imagem para o espaço de cor HSV.

  • Equalizar apenas os canais de:

    • V (valor/luminosidade)

    • e, opcionalmente, S (saturação)

  • Deixar o canal H (matiz) inalterado.

  • Reconverter a imagem para RGB após a equalização.


🧠 Resumo Rápido

Conceito

Definição

Histograma

Distribuição dos níveis de intensidade

Baixo contraste

Píxeis concentrados em uma faixa estreita de tons

Alto contraste

Píxeis distribuídos por toda a faixa tonal

Equalização de histograma

Técnica para espalhar os valores dos píxeis e melhorar contraste

pdf

Representação normalizada do histograma (valores entre 0 e 1)

cdf

Distribuição acumulada usada para transformar os tons

HSV

Espaço de cor usado para equalizar sem alterar as cores