数字图像处理实验报告_直方图均衡化.doc

课 程 设 计课程名称 数字图像处理 题目名称 直方图均衡化 学生学院 信息工程学院 专业班级 08级电信2班 学 号 3208002664 学生姓名 陈慕仪 指导教师 曹江中 2011 年 7 月 1 日设计题目：直方图均衡化1、直方图的理论基础：（1）直方图概念：灰度直方图表示图像中每种灰度出现的频率。（2）直方图的作用： 反映一幅图像的灰度分布特性（3）直方图的计算：式中：nk为图像中出现rk级灰度的像素数，n是图像像素总数，而nk/n即为频数。2、设计目的： 产生一幅灰度级分布具有均匀概率密度的图像，扩展像素取值的动态范围，达到了图象增强的目的。3、直方图均衡化的效果 ： 1）变换后直方图趋向平坦，灰级减少，灰度合并。 2）原始象含有象素数多的几个灰级间隔被拉大了，压缩的只是象素数少的几个灰度级，实际视觉能够接收的信息量大大地增强了，增加了图象的反差。同时，也增加了图象的可视粒度。 4、离散情况下的直方图均衡化的算法：A、列出原始图像的灰度级 B、统计各灰度级的像素数目C、计算原始图像直方图各灰度级的频数D、计算累积分布函数F、应用以下公式计算映射后的输出图像的灰度级，P为输出图像灰度级的个数，其中INT为取整符号：G、用的映射关系修改原始图像的灰度级，从而获得直方图近似为均匀分布的输出图像。3、源程序代码 / cqxhistView.cpp : implementation of the CCqxhistView class#include stdafx.h#include cqxhist.h#include cqxhistDoc.h#include cqxhistView.h#ifdef _DEBUG#define new DEBUG_NEW#undef THIS_FILEstatic char THIS_FILE = _FILE_;#endif/ CCqxhistViewIMPLEMENT_DYNCREATE(CCqxhistView, CView)BEGIN_MESSAGE_MAP(CCqxhistView, CView)/AFX_MSG_MAP(CCqxhistView)ON_COMMAND(ID_OPEN_IMAGE, OnOpenImage)ON_COMMAND(ID_HIST_IMAGE, OnHistImage)/AFX_MSG_MAP/ Standard printing commandsON_COMMAND(ID_FILE_PRINT, CView:OnFilePrint)ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_DIRECT, CView:OnFilePrint)ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_PREVIEW, CView:OnFilePrintPreview)END_MESSAGE_MAP()/ CCqxhistView construction/destructionCCqxhistView:CCqxhistView()/ TODO: add construction code hereCCqxhistView:CCqxhistView()BOOL CCqxhistView:PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs)/ TODO: Modify the Window class or styles here by modifying/ the CREATESTRUCT csreturn CView:PreCreateWindow(cs);/ CCqxhistView drawingvoid CCqxhistView:OnDraw(CDC* pDC)CCqxhistDoc* pDoc = GetDocument();ASSERT_VALID(pDoc);/ TODO: add draw code for native data hereif(m_dib.m_bLoaded=true) /判断是否加载图像/获取图像宽和高int nw=m_dib.GetDIBWidth();int nh=m_dib.GetDIBHeight();/ 显示图像（具体的参数见CDIB类的该函数说明）m_dib.ShowDIB(pDC,10,10,nw,nh,m_dib.m_pDIBData,m_dib.m_pBMI);m_dib.ShowDIB(pDC,400,10,nw,nh,m_dib.m_pDumpDIBData,m_dib.m_pBMI);if(m_bHist=true) /绘制原图像的直方图CString str;int nh=m_dib.GetDIBHeight();int i;/画坐标轴/ 绘制坐标轴pDC-MoveTo(410,nh+20); /（410，nh+20 ）是直方图的左上角坐标 / 垂直轴pDC-LineTo(410,nh+200);/（410，nh+200 ）是直方图的左下角坐标 / 水平轴pDC-LineTo(710,nh+200);/（710，nh+200 ）是直方图的右下角坐标 / 写X轴刻度值str.Format(0);pDC-TextOut(410, nh+200+10, str);str.Format(50);pDC-TextOut(460, nh+200+10, str);str.Format(100);pDC-TextOut(510, nh+200+10, str);str.Format(150);pDC-TextOut(560, nh+200+10, str);str.Format(200);pDC-TextOut(610, nh+200+10, str);str.Format(255);pDC-TextOut(665, nh+200+10, str);/ 绘制X轴刻度for ( i = 0; i MoveTo(i + 10, nh+200-2);pDC-LineTo(i + 10, nh+200+2);else/ 10的倍数pDC-MoveTo(i + 10, nh+200-2);pDC-LineTo(i + 10, nh+200+2);/ 绘制X轴箭头pDC-MoveTo(705,nh+200-5);pDC-LineTo(710,nh+200);pDC-LineTo(705,nh+200+5);/ 绘制y轴箭头pDC-MoveTo(410,nh+20);pDC-LineTo(405,nh+20+5);pDC-MoveTo(410,nh+20);pDC-LineTo(415,nh+20+5);int max=0;for(i=0;imax)max=m_yuani;for(i=0;iMoveTo(410+i,nh+200);pDC-LineTo(410+i,nh+200-(m_yuani*160/max);if(m_bHist=true)/绘画直方图CString str;int nh=m_dib.GetDIBHeight();int i;/画坐标轴/ 绘制坐标轴pDC-MoveTo(10,nh+20); /（10，nh+20 ）是直方图的左上角坐标 / 垂直轴pDC-LineTo(10,nh+200);/（10，nh+200 ）是直方图的左下角坐标 / 水平轴pDC-LineTo(310,nh+200);/（310，nh+200 ）是直方图的右下角坐标 / 写X轴刻度值str.Format(0);pDC-TextOut(10, nh+200+10, str);str.Format(50);pDC-TextOut(60, nh+200+10, str);str.Format(100);pDC-TextOut(110, nh+200+10, str);str.Format(150);pDC-TextOut(160, nh+200+10, str);str.Format(200);pDC-TextOut(210, nh+200+10, str);str.Format(255);pDC-TextOut(265, nh+200+10, str);/ 绘制X轴刻度for ( i = 0; i MoveTo(i + 10, nh+200-2);pDC-LineTo(i + 10, nh+200+2);else/ 10的倍数pDC-MoveTo(i + 10, nh+200-2);pDC-LineTo(i + 10, nh+200+2);/ 绘制X轴箭头pDC-MoveTo(305,nh+200-5);pDC-LineTo(310,nh+200);pDC-LineTo(305,nh+200+5);/ 绘制y轴箭头pDC-MoveTo(10,nh+20);pDC-LineTo(5,nh+20+5);pDC-MoveTo(10,nh+20);pDC-LineTo(15,nh+20+5);int max=0;for(i=0;imax)max=m_histi;for(i=0;iMoveTo(10+i,nh+200);pDC-LineTo(10+i,nh+200-(m_histi*160/max);/ CCqxhistView printingBOOL CCqxhistView:OnPreparePrinting(CPrintInfo* pInfo)/ default preparationreturn DoPreparePrinting(pInfo);void CCqxhistView:OnBeginPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/)/ TODO: add extra initialization before printingvoid CCqxhistView:OnEndPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/)/ TODO: add cleanup after printing/ CCqxhistView diagnostics#ifdef _DEBUGvoid CCqxhistView:AssertValid() constCView:AssertValid();void CCqxhistView:Dump(CDumpContext& dc) constCView:Dump(dc);CCqxhistDoc* CCqxhistView:GetDocument() / non-debug version is inlineASSERT(m_pDocument-IsKindOf(RUNTIME_CLASS(CCqxhistDoc);return (CCqxhistDoc*)m_pDocument;#endif /_DEBUG/ CCqxhistView message handlersvoid CCqxhistView:OnOpenImage() / TODO: Add your command handler code here/ TODO: Add your command handler code herestatic char szFilter=BMP文件(*.bmp)|*.bmp|; /定义过滤文件的类型 CFileDialog dlg(TRUE,bmp,NULL,OFN_HIDEREADONLY|OFN_OVERWRITEPROMPT,szFilter);/定义文件对话框对象 CString filename;int ret=dlg.DoModal(); /运行打开文件对方框if(ret=IDOK)filename=dlg.GetFileName(); /获取所选择图像的路径 m_dib.LoadFromFile(filename); /加载图像 if(!m_dib.m_bLoaded) /判断是否加载图像成功AfxMessageBox(图像打不开); return;for(int i=0;i256;i+) /初始化直方图数组 m_histi=0; m_yuani=0; m_bHist=false;int nw=m_dib.GetDIBWidth(); int nh=m_dib.GetDIBHeight(); for(int j=0;jnh;j+)for(int i=0;inw;i+) BYTE temp=m_dib.m_pdataj*nw+i; m_yuantemp+;Invalidate(1);/刷新屏幕void CCqxhistView:OnHistImage() / TODO: Add your command handler code here/功能：实现直方图均衡化/判断图像是否打开，没打开，则弹出提示框并退出函数if(!m_dib.m_bLoaded) AfxMessageBox(图像还打开，请先打开图像！);return; /获取图像宽和高int nw=m_dib.GetDIBWidth();int nh=m_dib.GetDIBHeight();int i,j,k; int count256=0;/定义一个数组，用于存放灰度级个数 float p256;/定义一个数组，用于存放灰度级出现频率/对图像进