Приведение гистограммы яркости слабоконтрастных цифровых изображений к двухуровневому кусочно-равномерному распределению

Проведение обработки цифровых изображений с целью усиления контраста для повышения различимости деталей, выполняемое гистограммными методами, осуществляющими приближенное приведение гистограммы яркости изображения к заданному распределению, имеет свои недостатки. Использование алгоритма равномерного распределения не требует больших временных затрат, но не позволяет управлять степенью яркости и контрастом преобразованного изображения. Лучшей различимости деталей, по сравнению с равномерным распределением, удается достигать использованием нормального распределения, но в этом случае решение требует численных методов, на которые затрачивается большое количество времени. Предложен алгоритм управления контрастом цифрового изображения приведением гистограммы яркости к распределению, определяемому кусочно-постоянной дифференциальной функцией распределения с двумя уровнями значений. Это позволяет управлять средней яркостью и контрастом, не прибегая к численным методам, при этом в случае очень темных и очень светлых слабоконтрастных изображений можно добиться большей различимости деталей. Представлены математические основы предлагаемого алгоритма. Исследованы возможности увеличения степени различимости деталей в обработанном слабоконтрастном изображении по сравнению с известным методом, основанном на приведении гистограммы яркости к равномерному распределению.