数字图像处理技术课程设计指导书08年版本

数字图像处理技术课程设计指导书林忠南京工程学院2007年8月目录一VC图像处理基础.......................................................................................................................................21.1位图文件结构................................................21.2位图文件读写................................................6二选题一图像的点运算............................................................................................................................122.1灰度的线性变换.............................................122.2灰度的域值变换.............................................132.3灰度的窗口变换.............................................132.4灰度拉伸...................................................142.3灰度均衡...................................................15三选题二图像的几何变换........................................................................................................................173.1图像的平移.................................................173.2图像的镜像变换.............................................173.3图像的转置.................................................203.4图像缩放...................................................203.5图像旋转...................................................21四选题三图像的增强................................................................................................................................234.1模板操作...................................................234.2图像的线性平滑.............................................244.3图像的中值滤波.............................................254.4图像的锐化.................................................254.5伪彩色增强.................................................27五选题四形态学图像处理........................................................................................................................285.1基本符号和术语.............................................285.2腐蚀.......................................................305.3膨胀.......................................................31——15.4开、闭运算.................................................325.5细化.......................................................32六选题五图像边缘检测............................................................................................................................346.1一阶微分算子边缘检测.......................................346.2拉普拉斯边缘检测算法.......................................356.3CANNY边缘检测算法..........................................36附录................................................................................................................................................................38——2一VC图像处理基础1.1位图文件结构位图文件由三部分组成：文件头+位图信息+位图像素数据。其中wetu信息包括位图信息头和颜色表两部分。表1-1位图文件的结构1.1.1位图文件头位图文件头主要用于识别位图文件。以下是位图文件头结构的定义：typedefstructtagBITMAPFILEHEADER{//bmfhWORDbfType;——3DWORDbfSize;WORDbfReserved1;WORDbfReserved2;DWORDbfOffBits;}BITMAPFILEHEADER;其中的bfType值应该是“BM”（0x4d42），标志该文件是位图文件。bfSize的值是位图文件的大小。1.1.2位图信息位图信息结构的定义：typedefstructtagBITMAPINFO{BITMAPINFOHEADERbmiHeader;RGBQUADbmiColors[1];}BITMAPINFO;可见位图信息也是由两部分组成的：位图信息头+颜色表1．位图信息头位图信息头包含了单个像素所用字节数以及描述颜色的格式，此外还包括位图的宽度、高度、目标设备的位平面数、图像的压缩格式。以下是位图信息头结构的定义：typedefstructtagBITMAPINFOHEADER{//bmihDWORDbiSize;LONGbiWidth;LONGbiHeight;WORDbiPlanes;WORDbiBitCountDWORDbiCompression;DWORDbiSizeImage;LONGbiXPelsPerMeter;LONGbiYPelsPerMeter;DWORDbiClrUsed;——4DWORDbiClrImportant;}BITMAPINFOHEADER;下表是对结构体当中各个成员的说明：表1-2文件信息头结构说明说明：*是需要加以注意的部分，因为它们是我们在进行位图操作时经常参考的变量。（1）对于每个像素的字节数，分别有以下意义：0，用在JPEG格式中。1，单色图，调色板中含有两种颜色，也就是我们通常说的黑白图片。4，16色图。8，256色图，通常说的灰度图。16，64K图，一般没有调色板，图像数据中每两个字节表示一个像素，5个或6个位表示一个RGB分量。24，16M真彩色图，一般没有调色板，图像数据中每3个字节表示一个像素，每个字节表示一个RGB分量。32，4G真彩色，一般没有调色板，每4个字节表示一个像素，相对24位真彩图而言，加入了一个透明度，即RGBA模式。（2）这个值通常为0，表示使用biBitCount确定的全部颜色，例外是使用的颜色树木小于制定的颜色深度的颜色数目的最大值。（3）这个值通常为0，表示所有的颜色都是必需的。2．颜色表——5颜色表一般是针对16位以下的图像而设置的，对于16位和16位以上的图像，由于其位图像素数据中直接对对应像素的RGB(A)颜色进行描述，因而省却了调色板。而对于16位一下的图像，由于其位图像素数据中记录的只是调色板索引值，因而需要根据这个索引到调色板去取得相应的RGB(A)颜色。颜色表的作用就是创建调色板。下图是带调色板和不带调色板的位图的简单示意图图1-1带调色板的位图和不带调色板的位图之间的区别颜色表是由颜色表项组成的，颜色表项结构的定义如下：typedefstructtagRGBQUAD{//rgbqBYTErgbBlue;BYTErgbGreen;BYTErgbRed;BYTErgbReserved;}RGBQUAD;其中需要注意的问题是，RGBQUAD结构中的颜色顺序是BGR，而不是平常的RGB。1.1.3位图数据最后，在位图文件头、位图信息头、位图颜色表之后，便是位图的主体部分：位图数据。根据不同的位图，位图数据所占据的字节数也是不同的，比如，对于8位位图，每个字节代表了一个像素，对于16位位图，每两个字节代表——6了一个像素，对于24位位图，每三个字节代表了一个像素，对于32位位图，每四个字节代表了一个像素。1.2位图文件读写认识了位图文件的结构以后，对特定位图文件进行读写操作就显得简单了。下面介绍一个能够方便进行位图读写操作的C++类。给出该类的使用参考，对于实现代码中的关键部分做出讲解。1.2.1类的声明classCFG_DIB:publicCObject{public://默认构造函数CFG_DIB();//构造函数,根据图象宽和高,以及记录每个象素所需字节数来初始化CFG_DIB(intwidth,intheight,intnBitCounts);virtual~CFG_DIB();public:HBITMAPm_hBitmap;LPBYTEm_lpDIBits;//DIB位的起始位置LPBITMAPINFOHEADERm_lpBMPHdr;//BITMAPINFOHEADER信息LPVOIDm_lpvColorTable;//颜色表信息HPALETTEm_hPalette;//条调色板private:DWORDm_dwImageSize;//非BITMAPINFOHEADER或BITMAPFILEHEADER的位intm_nColorEntries;//颜色表项的个数//显示参数public:CPointm_Dest;//目的矩形——7域的左上角坐标CSizem_DestSize;//显示矩形的宽度和高度CPointm_Src;//原矩形左下角坐标CSizem_SrcSize;//原矩形宽度和高度public:voidInitDestroy();//初始化变量voidComputePaletteSize(intnBitCounts);//计算调色板大小voidComputeImage();//计算图象大小//从BMP文件中读入DIB信息BOOLReadFile(CFile*pFile);//从BMP文件中读入DIB信息,与ReadFile不同的是使用CreateSection创建位图位BOOLReadSection(CFile*pFile,CDC*pD