Normalizacja histogramu (poszerzanie zakresu dynamicznego)

Człowiek jest w stanie błyskawicznie dokonać oceny kontrastu obrazu. Jest to wynikiem złożonego procesu percepcji informacji wizyjnych i nie jest możliwe do prostego zamodelowania w systemie cyfrowym. Przybliżona ocena możliwa jest jednakże do uzyskania po analizie histogramu obrazu.

Histogram obrazu o dobrym kontraście wykazuje następujące cechy:

1. histogram ma niezerowe wartości dla wszystkich możliwych poziomów szarości
2. suma wartości histogramu we wszystkich podzakresach jest podobna („płaski histogram")

Normalizacja histogramu jest prostą operacją punktową stosowaną w celu poprawy obrazów o złym kontraście.

Załóżmy, iż histogram H[u] posiada niezerowe wartości jedynie w pewnym przedziale [a,b] będącym podzakresem przedziału [0,255], czyli H[u] = 0 dla 0 ≤ u < a oraz b < u ≤ 255.

Efektem działania operacji normalizacji jest rozszerzenie przedziału [a,b] na pełen zakres odcienie szarości.

Normalizacja jest opisywana funkcją liniową F o wartościach wzrastających od 0 do 255 w przedziale [a,b]. F = 0 dla u < a oraz F = 255 dla u > b.