直方图

直方图法的涵义

在质量管理中，如何预期并监控产品质量情况?如何对质量波动执行分析?直方图就是一目了然地把这些困难图表化处理的工具。它通过对收集到的貌似无序的报告执行处理，来反应产品质量的分布情形，分析和预期产品质量及不合格率。

直方图又称质量分布图，柱状图，它是表明资料改变情形的一种首要工具。用直方图可以的资料，解析出规则性，比较直观地看出产品质量特性的分布状态，对於资分布情况一目了然，便於分析其总的质量分布情形。在制作直方图时，牵涉学的概念，首先要对资料执行分组，所以如何合理分组是其中的核心困难。按组距相等的原则执行的两个核心数位是分组数和组距。是一种几何形图表，它是依据从生产过程中收集来的质量报告分布情形，画成以组距为底边、以频数为高度的一连串连接起来的直方型矩形图，如图所示。

作直方图的目的就是通过观察图的形状，分析生产过程能否平稳，预期生产过程的质量。具体来看，作直方图的目的有：

①分析一批已加工完毕的产品；

②验证工序的平稳性；

③为计算工序能力搜集相关报告。

直方图将报告依据差异执行分类，特点是明察秋毫地掌握差异。直方图的绘制方法

①集中和记录报告，求出其最大值和最小值。报告的数量应在100个以上，在数量不多的情形下，起码也应在50个以上。 我们把分成组的个数称为组数，每一个组的两个端点的差称为组距。

②将报告分成若干组，并做好记号。分组的数量在6－20之间较为适宜。

③计算组距的宽度。用组数移除最大值和最小值之差，求出组距的宽度。

④计算各组的界限位。各组的界限位可以从第一组开始依次计算，第一组的下界为最小值减去最小测定单位的一半，第一组的上界为其下界值加之组距。第二组的下界限位为第一组的上界限值，第二组的下界限值加之组距，就是第二组的上界限位，依此类推。

⑤统计各组报告显现频数，作频数分布表。

⑥作直方图。以组距为底长，以频数为高，作各组的矩形图。用直方图来观察和分析生产过程质量情况

作直方图是的目的是为了研究产品质量的分布情况，据此分析生产过程能否处在正常状态。直方图为QC七大工具之一。所以在画出直方图后要更深一步对它执行观察和分析。在正常生产条件下，假使所得到的直方图不是标准形状，或者虽是标准形状，但其分布规模不合理，就要分析其原因，采取相应措施。

(1)通过直方图分析生产过程能否有异常。对直方图有些参差不齐不必太注意，首要应着眼于图形的整个形状。常见的直方图分布图形大体上有六种，如图所示。

①理想的图形；

②多是由于测量和报数有困难或是报告分组不当所引起的；

③多是因加工习惯产生的；

④多是加工条件的变动产生的；

⑤多是两种不同生产条件的报告混在一起产生的；

⑥多是受于生产过程中某种迟缓的倾向起作用所至。

(2)运用直方图勘量生产的质量情况。将直方图与公差规模对比较，看直方图能否都落在公差要求的规模之内，可以提升生产的质量情况。该种对比大体上存在六种情形，如下图所示。

①理想的情形；

②经济性不好，需减弱加工精度；

③需要采取措施适当缩减分布；

④过分偏离公差中心，或许产生废品；

⑤完全不留余地，容易显现废品，应采取措施调整

⑥已经造成废品，应停产检查。如何分析直方图能否正常的形状：

简述

正常型是指过程处在平稳的图型，它的形状是中间高、两边低，左右近似对称。近似是指直方图多少稍微参差不齐，首要看整体形状。如下图例：

异常型直方图种类则比较多，所以假使是异常型，还要更深一步分析它属于哪类异常型，以便分析原因、加以处理。下面介绍几种比较常见的：

孤岛型

在直方图旁边有孤立的小岛显现，当该种情形显现时过程中有异常原因。如：原料发生改变，不熟练的新员工替人加班，测量有误等，全将产生孤岛型分布，应急时查明原因、采取措施

双峰型

当直方图中显现了两个峰，这是受于观测值来自两个总的、两个分

布的报告混合在一起产生的。如：两种有一定差别的原料所生产的产品混合在一起，或者就是两种产品混在一起，此时应该加以分层。

折齿型

当直方图显现凹凸不平的形状，这是受于作图时报告分组太多，测量仪器误差过大或观测报告不精准等产生的，此时应从新收集报告和整理报告。

陡壁型

当直方图象高山的陡壁向一边倾斜时，一般表当下产品质量较差时，为了符合标准的产品，需要执行全数检查，以刨去不合格品。当用刨去了不合格品的产品报告作频数直方图时容易造成该种陡壁型，这是一种非自然形态。

偏态型

偏态型直方图是指图的顶峰有时倾向左侧、有时倾向右侧。

受于某种原因使下限承受制约时，容易发生偏左型。如：用标准值控制下限，摆差等形位公差，不纯成分靠近于0，疵点数靠近于0或受于工作习惯全将产生偏左型。 受于某种原因使上限承受制约时，容易发生偏右型。如：用标准尺控制上限，精度靠近100%，合格率也靠近100%或受于工作习惯全将产生偏右型。

平顶型

当直方图没有突出的顶峰，呈平顶型，但是形成该种情形一般有三种原因。 A、与双峰型相似，受于多个总的、多总分布混在一起。 B、受于生产过程中某中迟缓的倾向在起作用，如工具的磨损、操作着的疲劳等。 C、质量指标在某个区间中均匀改变。

直方图在摄影上的应用

摄影中的直方图横坐标是表明亮度分布，左边暗，右边亮，纵坐标表明像素分布。直方图能够表明一张相片中色调的分布情形，揭示了相片中每一个亮度级别下像素显现的数量，依据这些数值所绘出的图像形态，可以初步分析相片的曝光情形，直方图是相片曝光情形最好的回馈。无论相片是有丰富的高光表现依旧曝光过分了，依旧有饱满的细部暗调，或者是细节根本分辨不清，直方图都能很直观的表明。

当今的大部分数码相机都有内置的直方图表明功能，有单独表明的有再加上在图像上表明的；当拍完一张相片的时机，就可以开始运用直方图来了解整个图像的色调规模。在拍摄期，摄影师就可以用它来了解相片是不是控制在想要的曝光规模内。

从理论上表达，一张曝光不错的相片，在不同的亮度级别下细节都应当非常丰富，各亮度值上都有像素分布，像一座起伏波荡的小山丘，为了方便观察，把直方图划分为5个区：每个区代表一个亮度规模，左边为极暗部、暗部，中间为中间调，右边是亮部和极亮部，依据这些不同亮度规模下像素显现的数量，对于高调相片（明亮调子且细节丰富的图片）山丘的峰顶应当汇聚在直方图右边的亮部区，对于低调相片（深色调子且细节丰富的图片）山丘的峰顶应当汇聚在直方图左边的暗部区域，假使山丘覆盖了整个区域，表明曝光情形恰好且细节清晰可见。