VC++数字图像处理要点

1、数字图像处理设计摘要本数字图像处理设计是基于 Microsoft Visual C+ 6.0设计的，实现.bmp格式图像的浏览与编辑，导入和导出，图像点运算（灰度直方图，直方图均衡化， 线性变换）、几何变换（平移、缩放、旋转）、图像增强（平滑、锐化）、频域滤 波（傅立叶变换）以及打印输出图片，实现对.bmp格式图像的操作。BMP文件是Windows操作系统所推荐和支持的图像文件格式，是一种将内存 或显示器的图像数据不经过压缩而直接按位存盘的文件格式，一般来说BM收件 分成4个部分：位图头文件，位图信息头，颜色表，位图数据.同时BMPC件文件可 以分为DIB格式和DD略式，其中DIB格式是与设备

2、无关的BMFPC件，通用性很强. 基础知识组成数字图像的基本单位是像素（Pixel）,也就是说数字图像是像素的集合。 显示器在显示图像时采用电子枪从左到右扫描一行，为每个像素着色，然后从上 倒下扫描整个屏幕的方式，由于人眼的视觉停留，可以显示出完整的画面.彩色图像和灰度图像：灰度图像是数字图像最基本形式，灰度图像的每个像 素点上只包含一个量化的灰度级（0-255）来表示该点的亮度水平，计算机一般用 1个字节（8个二进制位）来存储。彩色图像的数据不仅包含亮度信息，还包含颜色 信息，图像中每一个像素由RGB红绿蓝）三个分量组成，计算机一般用3个字节 （24位二进制）来存储像素的颜色信息。图1.1

3、BMP图像文件结构如图1.1所示BMPC件由文件头、位图信息头、颜色信息和图形数据四部分组 成。在编程时它们以结构体类型在计算机中存储。课程设计目的1、掌握图像空域平滑、增强方法;2、掌握图像点运算增强的方法；3、掌握使用VC+编写图像处理程序的基本方法。题目1、图像平滑处理的编程实现要求：在空域中，分别用邻域平均法和中值滤波法实现图像的平滑处理；比 较两种算法的处理结果；2、图像锐化处理的编程实现要求：在空域中，分别用梯度法和 Laplace算子法实现图像的锐化处理；比 较两种算法的处理结果；系统处理流程分析通过对系统的需求分析，系统的基本功能已经确定。整个系统各个模块的业 务流，如图2.1

4、所示：图2.1业务流程图系统的设计语言数字图像处理系统采用 Microsoft Visual C+ 6.0 作为开发平台系统模块设计功能截图如下：菜单栏：部分功能模块代码直方图均衡化代码void ZYCView:OnPointHistst()/直方图规定化ZYCDoc* pDoc = GetDocument();/输入对象CImgProcess imglnput = pDoc->m_Image;/检查图像是灰度图if (imgInput.m_pBMIH->biBitCount!=8)AfxMessageBox("不是8-bpp灰度图像，无法处理！"); retu

5、rn;/标准图像CImgProcess * pStdImage = new CImgProcess();/定义标准图像和原图像的灰度直方图缓冲区double pdStdHist256;/通过打开对话框获取标准图像/文件路径CString filePath;/打开文件对话框，如果用户点击取消则返回CFileDialog openDlg(TRUE, 0, 0, 4|2, "Bitmap Files (*.bmp)|"); if (openDlg.DoModal() = IDOK) filePath = openDlg.GetPathName();elsereturn;/ 获取标

6、准图像pStdImage->AttachFromFile(filePath);/ 检查图像是灰度图if (pStdImage->m_pBMIH->biBitCount!=8)AfxMessageBox("不是8-bpp灰度图像，无法处理！")； return;/ 计算并显示标准图像的直方图，如果用户点击取消则返回pStdImage->GenHist(pdStdHist);CDlgHist histDlg;histDlg.m_pdHist = pdStdHist;if (histDlg.DoModal() != IDOK)return;delete h

7、istDlg;/ 输出的临时对象CImgProcess imgOutput = imgInput;/ 直方图规定化imgInput.Histst(&imgOutput, pdStdHist);/将结果返回给文档类pDoc->m_Image = imgOutput;delete pStdImage;pDoc->SetModifiedFlag(true);pDoc->UpdateAllViews(NULL);void ZYCView:OnFileRotate()/交换前、后台图像ZYCDoc * pdoc = GetDocument();swap<CImgProce

8、ss>(pdoc->m_Image, pdoc->m_OImage);pdoc->SetModifiedFlag(true);pdoc->UpdateAllViews(NULL);效果图力* s-二j，通图像缩放void ZYCView:OnGeomZoom()/图像缩放/获取文档ZYCDoc* pDoc = GetDocument();/输入对象CImgProcess imgInput = pDoc->m_Image;/ 检查图像是灰度图if (imgInput.m_pBMIH->biBitCount!=8)AfxMessageBox("不

9、是8-bpp灰度图像，无法处理！");return;/ 缩放比率float fZoomRatio;/ 创建对话框CDlgGeoZoom dlgPara;/ 初始化变量值dlgPara.m_Zoom = 0.5;/ 显示对话框，提示用户设定参数if (dlgPara.DoModal() != IDOK)/ 返回return;/ 获取用户设定的参数fZoomRatio = dlgPara.m_Zoom;/ 更改光标形状BeginWaitCursor();/ 输出的临时对象CImgProcess imgOutput = imgInput;/ 调用 Scale() 函数实现图像缩放imgIn

10、put.Scale(&imgOutput, fZoomRatio);/ 将结果返回给文档类pDoc->m_Image = imgOutput;/ 设置脏标记pDoc->SetModifiedFlag(TRUE);/ 更新视图pDoc->UpdateAllViews(NULL);/ 恢复光标EndWaitCursor();void ZYCView:OnGeomRota() / 图像旋转/ 获取文档ZYCDoc* pDoc = GetDocument();/ 输入对象CImgProcess imgInput = pDoc->m_Image;/ 检查图像是灰度图if

11、(imgInput.m_pBMIH->biBitCount!=8)AfxMessageBox("不是8-bpp灰度图像，无法处理！");return;/ 旋转角度int iRotateAngle;/ 创建对话框CDlgGeoRota dlgPara;/ 初始化变量值dlgPara.m_iRotateAngle = 30;/ 显示对话框，提示用户设定旋转角度if (dlgPara.DoModal() != IDOK)/ 返回return;/获取用户设定的参数iRotateAngle = dlgPara.m_iRotateAngle;/更改光标形状BeginWaitCur

12、sor();/输出的临时对象CImgProcess imgOutput = imglnput;/调用Rotate()函数实现图像旋转imgInput.Rotate(&imgOutput, iRotateAngle);/将结果返回给文档类pDoc->m_Image = imgOutput;/设置脏标记pDoc->SetModifiedFlag(TRUE);/更新视图pDoc->UpdateAllViews(NULL);/恢复光标EndWaitCursor();效果图图像平滑void ZYCView:OnEnhaSmooth() /图像平滑/ 获取文档ZYCDoc* pD

13、oc = GetDocument();/ 输入对象CImgProcess imgInput = pDoc->m_Image;/ 检查图像是灰度图if (imgInput.m_pBMIH->biBitCount!=8)AfxMessageBox("不是8-bpp灰度图像，无法处理！");return;/ 输出的临时对象CImgProcess imgOutput = imgInput;int nTempH; / 模板高度int nTempW; / 模板宽度FLOAT fTempC;/ 模板系数intnTempMX;/模板中心元素X坐标intnTempMY;/模板中心

14、元素Y坐标/ 模板元素数组赋初值(默认为平均模板)FLOAT aValue25 = 1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0,1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0,1.0, 1.0, 1.0, 0.0, 0.0,0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,0.0, 0.0, 0.0, 0.0, 0.0,;/ 创建对话框CDlgSmooth dlgPara;/ 初始化对话框变量值dlgPara.m_intType = 0;dlgPara.m_iTempH = 3;dlgPara.m_iTempW = 3;dlgPara.m_iTempMX = 1;dlgPara.m_iTem

15、pMY = 1;dlgPara.m_fTempC = (FLOAT) (1.0 / 9.0);dlgPara.m_fpArray = aValue;/ 显示对话框，提示用户设定参数if (dlgPara.DoModal() != IDOK)return;/ 获取用户设定的参数nTempH = dlgPara.m_iTempH;nTempW = dlgPara.m_iTempW;nTempMX = dlgPara.m_iTempMX;nTempMY = dlgPara.m_iTempMY;fTempC = dlgPara.m_fTempC;/ 更改光标形状BeginWaitCursor();/

16、调用 Template() 函数实现平滑滤波imgInput.Template(&imgOutput, nTempH, nTempW, nTempMY, nTempMX, aValue, fTempC);/ 将结果返回给文档类pDoc->m_Image = imgOutput;/ 设置脏标记pDoc->SetModifiedFlag(TRUE);/ 更新视图pDoc->UpdateAllViews(NULL);/ 恢复光标EndWaitCursor();效果图Fl傅立叶变换void ZYCView二OnFreqFour()/快速傅立叶变换ZYCDoc* pDoc =

17、GetDocument();/输入对象CImgProcess imglnput = pDoc->m_Image;/检查图像是灰度图if (imgInput.m_pBMIH->biBitCount!=8)AfxMessageBox("不是8-bpp灰度图像，无法处理！"); return;BeginWaitCursor();/输出的临时对象CImgProcess imgOutput = imgInput;/执行FFT2imgInput.FFT2(&imgOutput,1);/将结果返回给文档类pDoc->m_Image = imgOutput; pD

18、oc->SetModifiedFlag(true);pDoc->UpdateAllViews(NULL);EndWaitCursor();效果图结论与心得体会这次课程设计是以Microsoft Visual C+ 6.0文档视图编程为基础实现的,在做课程设计前，我查阅了该方面相关的书籍，对我完成本次课程设计有很大的 帮助。编程中在不同类之间函数参数和变量的传递和函数的调用出了问题，但是理清函数的编译编译顺序和变量的类型这些问题都逐一解决，同时增强了对工具 栏，菜单栏的手动操作能力。另外一点是对.bmp图像处理的实现，数字图像处理关键是算法的设计思想和 算法的实现，通过这次课程设计，使