[NEW] Histogram | image หมาย ถึง – NATAVIGUIDES

Histogram คืออะไร

กราฟที่แสดงถึงจำนวนของพิกเซลที่ความสว่างต่างๆของภาพทั้งในระบบ RGB และ gray scale โดยแบ่งระดับความสว่างออกเป็น 256 ระดับตั้งแต่ 0 ถึง 255 โดยในแกนนอนไล่ระดับความสว่างซ้ายมือที่มีค่าความสว่างน้อย(สีดำ) ไปยังด้านขวามือที่มีค่าความสว่างมาก(สีขาว) และแกนตั้งแสดงถึงจำนวนพิกเซลในแต่ละระดับความสว่าง

ภาพประกอบที่ 1 Histogram depicting the frequency distribution.

(http://digital-photography-school.com/how-to-read-and-use-histograms/)

Histogram มีประโยชน์อะไร

– เมื่อนำกราฟ histogram ที่ได้ไปเปรียบเทียบกับภาพจริง เพื่อปรับการรับแสงของกล้องให้เหมาะสมกับภาพที่ต้องการถ่าย

– ใช้ในการปรับแต่งและควบคุมโทนสีของภาพ

Image Exposure

Exposure หมายถึงปริมาณแสงที่ฟิล์มหรือตัวเซ็นเซอร์ได้รับ โดยในทาง histogram ถ้ากราฟที่ได้มีความเข้มของปริมาณแสงด้านใดด้านหนึ่งของกราฟสูงกว่า ก็จะเป็นภาพที่มี image exposure คือเป็นภาพที่มีความสว่างมากหรือน้อยเกินไป ต้องทำการปรับค่า exposure ของภาพให้เหมาะสมเพื่อเก็บรายละเอียดของภาพให้หมด

ภาพประกอบที่ 2  (a) Underexposed, (b) properly exposed, (c) overexposed                 (Wilhelm Burger • Mark J. Burge, Principles of Digital Image Processing Fundamental Techniques, 2009; 40)

จากตัวอย่างในภาพ ภาพประกอบ (a)  จากกราฟ histogram จะเห็นว่าค่าความเข้มแสงสีขาวมีน้อยกว่าสีดำ(กราฟ histogram เบ้ซ้าย) แสดงว่าภาพมีความสว่างน้อย ส่วนภาพประกอบ (b) มีกราฟ  histogram อยู่ตรงกลาง คือเป็นภาพที่มีความสว่างเหมาะสม คือ ไม่สว่างไปหรือมืดไป และภาพประกอบ (c) มีกราฟ histogram ที่มีค่าความเข้มที่สีขาวมากกว่า(กราฟ histogram เบ้ขวา) แสดงว่าเป็นภาพที่มีความสว่างมากเกินไป

Image Contrast

Contrast หมายถึง ค่าความแตกต่างสี โดยในทาง histogram เมื่อกราฟที่ได้มีการกระจายความเข้มของสีมาก ก็จะได้ภาพที่คมชัดมากขึ้น หรือภาพที่มีความแตกต่างกันของระดับ สีในภาพน้อย จะได้ภาพที่มีสีซีด

                   ภาพประกอบที่ 3 (a) low contrast, (b) normal contrast, (c) high contrast.                          (Wilhelm Burger • Mark J. Burge, Principles of Digital Image Processing Fundamental Techniques, 2009; 41)

Dynamic range

ช่วงไดนามิคของภาพ (Dynamic range) คือ จำนวนค่าพิกเซล(pixel) ที่แตกต่างกันในภาพ ในขณะที่ contrast ของภาพสามารถปรับแก้ได้จากข้อมูลพื้นฐานของภาพที่มีอยู่ แต่ dynamic range จะไม่สามารถแก้ไขจากภาพเริ่มต้นที่มีอยู่ได้ต้องใช้วิธีการอื่นๆมาช่วยปรับแก้ ทำให้ภาพที่มีค่า dynamic range สูงดีกว่า เพราะจะมีการสูญเสียคุณภาพในระหว่างกระบวนการบีบอัด และ image processing น้อย คือยิ่งเป็นประโยชน์ในการประมวลผลหรือการเก็บข้อมูล

ภาพประกอบที่ 4 (a) high dynamic range, (b) low dynamic range with 64 intensity values, (c)                                       extremely low dynamic range with only 6 intensity values.                             (Wilhelm Burger • Mark J. Burge, Principles of Digital Image Processing Fundamental Techniques, 2009; 42)

Saturation

จากทฤษฎีภาพที่รับมาจากเซนเซอร์ต่างๆ ควรมีช่วงความแตกต่างของสี (Contrast range)มากกว่าช่วงความเข้มแสงที่รับ(Intensity range) เพื่อที่จะได้สามารถรับภาพที่สว่างมากหรือมืดมากได้ทั้งหมดโดยไม่เสียรายละเอียดของภาพไป แต่ในความเป็นจริงแล้ว ช่วงความแตกต่างสีมักจะมีค่าน้อยกว่าช่วงความเข้มแสงที่รับ จึงเกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า Saturated ซึ่งมักจะแสดงเป็น ยอดสูงหรือหางอยู่ปลายฮิสโตรแกรม เหตุการณ์นี้มักจะเกิดขึ้นเมื่อภาพที่ถ่ายมีความละเอียดมากกว่ากล้อง ซึ่งจะทำให้ภาพที่ได้ออกมามีสีผิดเพี้ยนไป

Spikes and gaps

ฮิสโตรแกรมปกติจะมีลักษณะเรียบ และมีความต่อเนื่อง การเกิดปรากฏการณ์ Spikes and gaps มักจะเกิดขึ้นเมื่อมีการปรับแต่งรูปภาพโดยการปรับเปลี่ยนค่าความแตกต่างสี(Contrast) เมื่อเพิ่มค่าความแตกต่างสี จะทำให้การกระจายตัวของฮิสโตรแกรมความเข้มแสงเพิ่มขึ้น ซึ่งทำให้เกิดช่องว่างภายในฮิสโตรแกรม (gaps) ในขณะที่เมื่อลดค่าความแตกต่างสี จะทำให้ค่าความเข้มแสงของฮิสโตรแกรมเพิ่มขึ้น ซึ่งเกิดจากการรวมตัวของค่าความเข้มแสงในบริเวณใกล้เคียงกัน เกิดเป็นยอดสูง(Spikes)ขึ้น

ภาพประกอบที่ 5 (a) saturation of high intensities, (b) histogram gaps caused by a slight increase in contrast , (c) histogram spikes resulting from a reduction in contrast   (Wilhelm Burger • Mark J. Burge, Principles of Digital Image Processing Fundamental Techniques, 2009; 43)

Cumulative Histogram

Cumulative Histogram ได้มาจากค่า Intensity สะสมของ Histogram ของภาพ ซึ่งมันจะมีประโยชน์ในการดำเนินการบางอย่างเกี่ยวกับภาพโดยใช้ Histogram เช่น การทำ Histogram Equalization เป็นต้น นิยามของ Cumulative Histogram ในทางคณิตศาสตร์คือ

H คือ ค่าใน Cumulative Histogram
h คือ ค่าใน Original Histogram

จะเห็นว่า H(i) เป็นฟังก์ชัน Cumulative Histogram จะมีค่าเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ค่าสูงสุดของ H(i) สามารถหาได้จากผลรวมจำนวน Pixel ทั้งหมดในภาพ

M คือ ความกว้างทั้งหมดของจำนวน Pixel ในภาพ
N คือ ความยาวทั้งหมดของจำนวน Pixel ในภาพ

วิธี Plot Histogram และ Cumulative Histogram ใน MatLab

Code

Histogram และ Cumulative Histogram ที่ได้รับจาก Code ดังกล่าว

Original Image

Histogram

Cumulative Histogram

ภาพประกอบที่ 6  Original image(ซ้าย), Histogram(ขวาบน), Cumulative Histogram(ขวาล่าง)

Share this:

• Twitter

• Facebook

Like this:

Like

Loading…

biomedical (adj ) ชีวการแพทย์
caduceus (n ) คทางูไขว้. คือคทาสั้นที่มีงูสองตัวพันกันเป็นเกลียวขึ้นมา บางครั้งก็จะมีปีกอยู่ข้างบนด้วย ผู้ใช้คทางูไขว้คนแรกคือเทพีไอริสผู้เป็นผู้สื่อสารของเทพีเฮรา ต่อมาคทานี้เรียกว่า “คทาเฮอร์มีส” (wand of Hermes) ที่ถือโดยเทพเฮอร์มีสผู้ที่เป็นผู้ถือคทาต่อมาในตำนานเทพหลังจากนั้นเป็นเวลานาน บางครั้งคทางูไขว้ก็ใช้เป็นสัญลักษณ์สำหรับการแพทย์เช่นในประเทศไทยหรือในทวีปอเมริกาเหนือ บางครั้งสัญลักษณ์นี้ก็ใช้สับสนกับสัญลักษณ์สำหรับการแพทย์ในสมัยโบราณซึ่งเป็น[[คทางูเดี่ยว]] (rod of Asclepius) เท่านั้นที่มีงูเพียงตัวเดียวและไม่มีปีก (wikipedia.org/wiki/Caduceus)

See also: R. rod of Asclepius
caduceus (n ) คทางูไขว้. คือคทาสั้นที่มีงูสองตัวพันกันเป็นเกลียวขึ้นมา บางครั้งก็จะมีปีกอยู่ข้างบนด้วย ผู้ใช้คทางูไขว้คนแรกคือเทพีไอริสผู้เป็นผู้สื่อสารของเทพีเฮรา ต่อมาคทานี้เรียกว่า “คทาเฮอร์มีส” (wand of Hermes) ที่ถือโดยเทพเฮอร์มีสผู้ที่เป็นผู้ถือคทาต่อมาในตำนานเทพหลังจากนั้นเป็นเวลานาน บางครั้งคทางูไขว้ก็ใช้เป็นสัญลักษณ์สำหรับการแพทย์เช่นในประเทศไทยหรือในทวีปอเมริกาเหนือ บางครั้งสัญลักษณ์นี้ก็ใช้สับสนกับสัญลักษณ์สำหรับการแพทย์ในสมัยโบราณซึ่งเป็น[[คทางูเดี่ยว]] (rod of Asclepius) เท่านั้นที่มีงูเพียงตัวเดียวและไม่มีปีก (wikipedia.org/wiki/Caduceus)

See also: R. rod of Asclepius
colposcopeกล้องจุลทรรศน์ อย่างหนึ่ง ที่ใช้กันในการแพทย์
conventional medicine (n ) การแพทย์แผนปัจจุบัน, ยาแผนปัจจุบัน
See also: S. modern medicine, A. alternative medicine,non-conventional medicince,
Hepatorenal Syndrome กลุ่มอาการโรคไตเนื่องจากโรคตับ เป็นภาวะทางการแพทย์อย่างหนึ่งซึ่งอาจเป็นอันตรายถึงชีวิต ทำให้ผู้ป่วยโรคตับแข็งหรือตับวายเต็มขั้นมีการทำงานของไตเสื่อมลงอย่างเฉียบพลัน โรคนี้มักเป็นอันตรายถึงแก่ชีวิตหากไม่ได้รับการผ่าตัดเปลี่ยนตับ การรักษาอื่นๆ เช่นการฟอกเลือด อาจช่วยชะลอการดำเนินโรคได้
Magnetic resonance cholangiopancreatography (MRCP)เป็นเทคนิคการถ่ายภาพทางการแพทย์ที่ใช้การถ่ายภาพสะท้อนแบบแม่เหล็กเพื่อแสดงให้เห็นถึงน้ำดีและท่อตับอ่อนในลักษณะที่ไม่รุกราน ขั้นตอนนี้สามารถใช้ในการตรวจสอบว่านิ่วในท่อที่อยู่รอบถุงน้ำดีหรือไม่

medical staff (n phrase ) เจ้าหน้าที่ทางการแพทย์
moulage (n) แม่พิมพ์ที่ใช้ในการสืบสวนคดี เช่นรอยเท้า หรือใช้ในทางการแพทย์เพื่อใช้ในการฝึกปฏิบัติการ
See also: S. mold, cast,
MRI (n abbrev) (Magnetic Resonance Imaging) ระบบสร้างภาพจากการสั่นพ้องของคลื่นสนามแม่เหล็ก ซึ่งโดยทั่วไปจะเป็นการสร้างภาพตัดขวางทางการแพทย์
psychoneuroimmunology (n ) จิตประสาทภูมิคุ้มกัน; การแพทย์สาขาที่เกี่ยวกับสภาวะอารมณ์มีผลต่อภูมิคุ้มกันอย่างไร