一、 函数原型
void calcHist( const Mat* images, int nimages,
const int* channels, InputArray mask,
OutputArray hist, int dims, const int* histSize,
const float** ranges, bool uniform = true, bool accumulate = false );
函数作用：计算一个或多个数组的直方图
参数解释images输入图像nimages输入图像个数channels用来计算直方图的dims通道的列表mask可选的掩码hist输出直方图dims直方图的维数（不大于CV_MAX_DIMS）histSize每个维度的直方图尺寸的数组(256)ranges每个维度的直方图范围的数组[dims]的阵列(0-255)uniform表示直方图是否是统一的标志accumulate累积标志
uniform：是否对灰度值范围进行均匀划分的标志 ccumulate：累积标志。如果它被设置，直方图在开始分配时不会被清除。 分配时不会被清除。这个特性使你可以从几组数组中计算出一个单一的直方图，或者更新直方图。
数组，或者及时更新柱状图。
二、参数具体解释
1. channels
用来计算直方图的dims通道的列表。 第一个通道索引值：0到images[0].channels()-1的数字
（如果是三通道，就是0 ~（3-1） 即 0 ~ 2）
第二个通道索引值：images[0].channels() 到 images[0].channels() + images[1].channels()-1
例：三张三通道图像， 则第一张图像三个通道索引值：0、1、2 第一张图像三个通道索引值：3、4、5 第一张图像三个通道索引值：6、7、8 计算二维直方图（第一张图像第二通道，第二张图象第三通道） const int channels[1] = { 0，5 };
2. mask
可选的操作掩码矩阵， 如果是空矩阵则表示图像中所有位置的像素都计入直方图中， 如果矩阵不为空，则该操作掩码矩阵必须与输入图像尺寸相同且数据类型为CV_8U。当矩阵不为空的时候，那些掩码值不为0的掩码对应的像素被纳入统计范围，而那些掩码值为0的掩码对应的像素则不被纳入统计。 空矩阵：Mat();
3. dims
需要计算的直方图的维度（不大于CV_MAX_DIMS） 一般为数组channels大小（三通道为3），当写为1的时候计算的是通道索引数组中的第1个通道的直方图，当写为2的时候计算的是通道索引数组中的第1个通道和第2个通道的二维直方图。
4. histSize
每个维度的直方图尺寸，直方图中每个dims维度需要分成多少个区间（如果把直方图看作一个一个竖条的话，就是竖条的个数）；
例如： 计算二维直方图（第一张图像第二通道，第二张图象第一通道）两个图象分别为RGB和HSV const int histSize[2] = { 256 ，181 }; 可以分为256个区间（也就是一个像素值一个区间） const int histSize[2] = { 3 ，3 }; （也可以分为3个区间，也就是256/3个像素值一个区间，画出来的直方图就是三个点两个折线）
5. ranges
例如： 计算二维直方图（第一张图像第二通道，第二张图象第一通道）两个图象分别为RGB和HSV（也就是一维根据第一个图象决定，二维根据第二个图像决定） float hranges1[2] = { 0,255 }; float hranges2[2] = { 0,180 }; const float* ranges[2] = { hranges1， hranges2};
三、 代码
1. 一维直方图
// 图像直方图
void QuickDemo::showHistogram(Mat& image)
{
// 三通道分离
std::vector
split(image, bgr_plane);
// 定义参数变量
const int channels[1] = { 0 };
const int bins[1] = { 256 }; // 每个维度分成256个区间
float hranges[2] = { 0,255 };
const float* ranges[1] = { hranges };
Mat b_hist;
Mat g_hist;
Mat r_hist;
// 计算Blue，GReen，Red通道的直方图
// 输入图像 输入图像个数 统计直方图第几通道 输出直方图维度 每个维度分成多少区间 统计像素值的区间
calcHist(&bgr_plane[0], 1, channels,Mat() , b_hist, 1, bins, ranges);
calcHist(&bgr_plane[1], 1, channels,Mat() , g_hist, 1, bins, ranges);
calcHist(&bgr_plane[2], 1, channels,Mat() , r_hist, 1, bins, ranges);
// 显示直方图
int hist_w = 512;
int hist_h = 400;
int bin_w = cvRound((double)hist_w / bins[0]); // 一个区间的长度（总长度/区间）
Mat histImage = Mat::zeros(hist_h, hist_w, CV_8UC3); // 定义一个Mat图像显示直方图
// 1. 归一化直方图数据
normalize(b_hist, b_hist, 0, histImage.rows, NORM_MINMAX, -1, Mat());
normalize(g_hist, g_hist, 0, histImage.rows, NORM_MINMAX, -1, Mat());
normalize(r_hist, r_hist, 0, histImage.rows, NORM_MINMAX, -1, Mat());
// 2. 绘制直方图曲线
for (int i = 1; i < bins[0]; i++) // 分别绘制每个区间
{
line(histImage, Point(bin_w * (i - 1), hist_h - cvRound(b_hist.at
Point(bin_w * (i), hist_h - cvRound(b_hist.at
line(histImage, Point(bin_w * (i - 1), hist_h - cvRound(b_hist.at
Point(bin_w * (i), hist_h - cvRound(g_hist.at
line(histImage, Point(bin_w * (i - 1), hist_h - cvRound(b_hist.at
Point(bin_w * (i), hist_h - cvRound(r_hist.at
}
// 3. 显示出来
namedWindow("一维直方图", WINDOW_AUTOSIZE);
imshow("一维直方图", histImage);
}
2. 二维直方图
// 二维直方图
void QuickDemo::showHistogram_2d_demo(Mat& image)
{
// 直方图矩阵计算
Mat hsv, hs_hist; // hsv:将图像转换为HSV类型 hs_hist:直方图计算输出矩阵
cvtColor(image, hsv, COLOR_BGR2HSV);
int hs_channels[] = {0,1}; // 参数channels：需要统计直方图的第几通道；h s
int hbins = 30, sbins = 32; // 参数histSize：直方图中每个dims维度需要分成多少个区间（如果把直方图看作一个一个竖条的话，就是竖条的个数）；
int hist_bins[] = { hbins, sbins };
float h_range[] = { 0, 180 }, s_range[] = { 0,255 };
const float* hs_ranges[] = { h_range,s_range }; // ranges：统计像素值的区间；
calcHist(&hsv, 1, hs_channels, Mat(), hs_hist, 2, hist_bins, hs_ranges, true, false);
// 直方图输出
double maxVal;
minMaxLoc(hs_hist, 0, &maxVal, 0, 0); // 获取像素最大值
int scale = 10; // 确定输出直方图图像大小范围
Mat hist2d_image = Mat::zeros(sbins * scale, hbins * scale, CV_8UC3); // 用作输出的图像
for (int h = 0; h < hbins; h++) // 参数histSize：直方图中每个dims维度需要分成多少个区间（如果把直方图看作一个一个竖条的话，就是竖条的个数）；
{
for (int s = 0; s < sbins; s++)
{
float binVal = hs_hist.at
int intensity = cvRound(binVal * 255 / maxVal); // 实现将hs_hist中对应第h行第s列的数值限制到0到255。如果只除以maxval（用minMaxLoc找到的矩阵中的最大值）就是归一化，限制到0到1，但乘上255就限制到255了。
rectangle(hist2d_image, Point(h * scale, s * scale), Point((h + 1) * scale - 1, (s + 1) * scale - 1), Scalar::all(intensity), -1);
}
}
applyColorMap(hist2d_image, hist2d_image, COLORMAP_JET);
imshow("hs 二维直方图", hist2d_image);
imwrite("D:\\software\\hist_2d.png", hist2d_image);
}
参考链接
对OpenCV的图像直方图计算函数calcHist()进行透彻解析OpenCV4 C++ 快速入门视频30讲 - 系列合集
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