【文章內(nèi)容簡介】 5 4．圖像分割（Image Segmentation）把圖像分成區(qū)域的過程就是圖像分割。圖像中通常包含多個對象，例如，一幅醫(yī)學圖像中顯示出正常的或有病變的各種器官和組織。圖像處理為達到識別和理解的目的，幾乎都必須按照一定的規(guī)則將圖像分割成區(qū)域，每個區(qū)域代表被成像的一個物體（或部分）。圖像自動分割是圖像處理中最困難的問題之一。人類視覺系統(tǒng)的優(yōu)越性，使得人類能夠?qū)⑺^察的復(fù)雜場景中的對象分開，并識別出每個物體。但對計算機來說，這卻是一個難題。目前，大部分圖像的自動分割還需要人工提供必需的信息來幫助，只有一部分領(lǐng)域（如印刷字符自動識別（OCR ）、指紋識別等）開始使用。由于解決和分割有關(guān)的基本問題是特定領(lǐng)域中圖像分析實用化的關(guān)鍵一步，因此，將各種方法融合在一起并使用知識來提高處理的可靠性和有效性是圖像分割的研究熱點。5．圖像分析圖像處理應(yīng)用的目標幾乎均涉及到圖像分析，即對圖像中的不同對象進行分割、特征提取和表示，從而有利于計算機對圖像進行分類、識別和理解。在工業(yè)產(chǎn)品零件無缺陷且正確裝配檢測中，圖像分析是對圖像中的像素轉(zhuǎn)化成一個“合格” 或“不合格的判定。在有的應(yīng)用中，如醫(yī)學圖像處理，不僅要檢測出物體（如腫瘤）的存在，而且還要檢查物體的大小。6．圖像重建圖像重建與上述的圖像增強、圖像復(fù)原等不同。圖像增強、圖像復(fù)原的輸入是圖像，處理后輸出的結(jié)果也是圖像，而圖像重建是指從數(shù)據(jù)到圖像的處理，即輸入的是某種數(shù)據(jù)，而經(jīng)過處理后得到的結(jié)果是圖像，CT 就是圖像重建處理的典型應(yīng)用實例。目前，圖像重建與計算機圖形學相結(jié)合，把多個二維圖像合成三維圖像，并加以光照模型和各種渲染技術(shù)，能生成各種具有強烈真實感的高質(zhì)量圖像。7．圖像壓縮編碼數(shù)字圖像的特點之一是數(shù)據(jù)量龐大。盡管現(xiàn)在有大容量的存貯器，但仍不能滿足對圖像數(shù)據(jù)（尤其是動態(tài)圖像、高分辨率圖像）處理的需要，因此在實際應(yīng)用中圖像壓縮是必需的。如果數(shù)據(jù)不壓縮，則在存儲和傳輸中就需要占很大的容量和帶寬，因而增加了成本。圖像壓縮的目的就是壓縮數(shù)據(jù)量。圖像編碼主要是利用圖像信號的統(tǒng)計特性及人類視覺的生理學及心理學特性，對圖像信號進行高效編碼，即研究數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)，目的是在保證圖像質(zhì)量的前提下壓縮數(shù)據(jù)，便于存儲和傳輸，以解決數(shù)據(jù)量大的矛盾。數(shù)字圖像的邊緣檢測與輪廓跟蹤是圖像分割，目標區(qū)域識別，區(qū)域形狀提取等圖像分析領(lǐng)域十分重要的基礎(chǔ)，圖像理解和分析的第一步往往就是邊緣檢測，目前它已成為機器是視覺研究領(lǐng)域最活躍的課題之一，在應(yīng)用中占十分重要的地位。這也正是本文所要探討的問題，將在下面作詳細的論述。沈陽工程學院畢業(yè)論文 第 2 章 圖像處理概述及開發(fā)工具簡介 6 VC++可視化編程概述 概述VC++是 Microsoft 公司推出的開發(fā) Win32 應(yīng)用程序（ Windows95/98/2022/XP/NT）的面向?qū)ο蟮目梢暬晒ぞ?。隨著 VC++所提供的 Microsoft 基礎(chǔ)類庫(MFC)，對Windows 95/NT 所用的 Win32 應(yīng)用程序接口(Win32 Application Programming Interface—API)進行了徹底的封裝，從而可以使用完全的面向?qū)ο蟮姆椒▉磉M行 Win32 應(yīng)用程序的開發(fā)，這樣大大縮短了應(yīng)用程序開發(fā)周期，降低了開發(fā)成本，也將程序員從大量的復(fù)雜勞動中解放出來。VC++ Developer Studio 包含有編寫程序源代碼的文本編輯器、設(shè)計用戶界面（菜單、對話框、圖標等）的資源編輯器、建立項目配置的項目管理器、檢查程序錯誤的集成調(diào)試器等工具，同時它還提供了功能強大的應(yīng)用程序向?qū)Чぞ?AppWizard 和類向?qū)Чぞ?Class Wizard。AppWizard 用于生成各種不同類型的具有 Windows 界面風格的應(yīng)用程序的基本框架，在生成應(yīng)用程序框架后，使用 ClassWizard 便可輕松完成創(chuàng)建新類、定義消息處理函數(shù)、重載虛擬函數(shù)等操作。 用戶界面的使用VC++ 提供有多種不同用途的菜單命令和工具按鈕，多數(shù)菜單和工具按鈕是人們熟悉的標準 Windows 菜單和工具銨鈕。用 VC++ 開發(fā)應(yīng)用程序主要涉及三大類型的文件：文件（Files）、項目（Projects）和工作區(qū)（ Workspaces）。在 VC++ 中，通常意義下開發(fā)一個 Windows 應(yīng)用程序是指生成一個項目，該項目包含著一組相關(guān)的文件，如各種頭文件(.h) 、實現(xiàn)文件(.cpp)、資源文件(.rc)、圖標文件(.ico)、位圖文件(.bmp)等，而該項目必須在一個工作區(qū)打開。所以，當?shù)谝淮谓⒁粋€應(yīng)用程序時，應(yīng)選擇新建一個項目，此時 VC++ 自動建立一個工作區(qū)，并把新建的項目在該工作區(qū)中打開，以后要對該項目進行修改、補充、增加等工作，只要打開對應(yīng)的工作區(qū)即可。VC++ 以項目工作區(qū)（Project Workspace ）的方式來組織文件、項目和項目配置，通過項目工作區(qū)窗口可以查看和訪問項目中的所有元素。首次創(chuàng)建項目工作區(qū)時， 要創(chuàng)建一個項目工作區(qū)目錄、一個項目工作區(qū)文件、一個項目文件和一個工作區(qū)選項文件。項目工作區(qū)文件用于描述工作區(qū)及其內(nèi)容。項目文件用于記錄項目中各種文件的名字和位置。工作區(qū)選項文件用于存儲項目工作區(qū)設(shè)置。創(chuàng)建或者打開項目工作區(qū)時，VC++ 將在項目工作區(qū)窗口中顯示與項目有關(guān)的信息。項目工作區(qū)窗口主要由三個面板構(gòu)成，即 FileView、ResouceView 和沈陽工程學院畢業(yè)論文 第 2 章 圖像處理概述及開發(fā)工具簡介 7 ClassView，分別用于顯示項目中定義的 C++類、資源文件和包含在項目工作區(qū)中的文件。每個面板用于指定項目工作區(qū)中所有項目的不同視圖，視圖中每個文件夾可以包含其他文件夾或各種元素（如，子項目、文件、資源、類和標題等）。通過項目工作區(qū)窗口可以定位到項目中的任一位置，以對其進行相應(yīng)的編輯（源程序、資源等）。編輯區(qū)窗口打開文本編輯器和資源編輯器。文本編輯器的使用與 Word 非常類似，通過它可方便的進行程序源代碼的輸入、編輯和修改工作。在資源編輯器中可進行各種資源的編輯工作，如對話框、圖標、菜單、位圖等，從而直觀地設(shè)計程序的用戶界面。輸出窗口用于顯示項目建立過程中所產(chǎn)生的錯誤信息、調(diào)試過程中的輸出信息等，用它可以方便地定位到工程中的錯誤位置，觀察到程序調(diào)試過程中的輸出結(jié)果。 編程的基本流程VC++的資源編輯器能以所見即所得（What you see is what you get）的形式直接編輯應(yīng)用程序用戶界面，為所有資源分配 ID 標識號。 ClassWizard 能把對話框模板與自動生成的類定義或與已有的類代碼連接起來，為菜單項、控件等資源生成空的處理函數(shù)模板，創(chuàng)建消息映射函數(shù)模板，并將資源 ID 與處理函數(shù)聯(lián)接起來。通過使用AppWizard，程序員的編程工作便簡化為用資源編輯器直觀地設(shè)計界面，完善對話框類代碼。在空的處理函數(shù)模板處填寫響應(yīng)用戶操作的代碼，是一種完善的可視化編程方法。用 VC++進行 Win32 可視化編程的基本流程如下：1．生成框架：運行 AppWizard，并按需要指定生成應(yīng)用程序的選項，指定框架中視類的基類（CView、CEditView、CFormView、CScrollView、CTreeView 等）。AppWizard 將按指定的選項生成應(yīng)用程序框架和相關(guān)的文件，包括項目（project ）的工作空間（workspace ）文件和源文件，主要是應(yīng)用程序（application）、文檔（document）、視（view）和主框窗口（main frame）的 C++代碼文件(*.cpp， *.h 文件)，以及缺省包含標準界面接口的資源文件(*.rc)。2．設(shè)計用戶界面：利用 VC++資源編輯器編輯資源文件，設(shè)計菜單、對話框、工具條、字符串、加速鍵、位圖、圖標、光標等項目資源。同時聯(lián)接界面和代碼時利用ClassWizard 把資源文件中定義的界面資源標識 ID（如菜單項、工具條和對話框中的控件等）在指定的源文件中映射成相應(yīng)的函數(shù)模板。而編寫、修改函數(shù)代碼時利用ClassWizard 可以方便地在源代碼編輯器（source code editor）中跳轉(zhuǎn)到指定的函數(shù)代碼處。3．根據(jù)需要創(chuàng)建新類和編寫代碼：用 ClassWizard 創(chuàng)建新類，并生成相應(yīng)的源文件。如新類是對話框類，可先用資源編輯器生成對話框模板，然后用 ClassWizard 創(chuàng)建對話框類代碼，并與模板聯(lián)接，編寫新類相關(guān)的源代碼。4．實現(xiàn)文檔類：在 AppWizard 生成的框架基礎(chǔ)上設(shè)計文檔數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，在文檔類中增加相應(yīng)的成員變量和成員函數(shù)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的操作和文檔與數(shù)據(jù)的接口。沈陽工程學院畢業(yè)論文 第 2 章 圖像處理概述及開發(fā)工具簡介 8 5．實現(xiàn)框架中標準的文件操作命令，即 Open、Save 和 Save As 命令：框架已完成標準的文件操作命令的所有接口，程序員要做的僅僅是編寫文檔類的串行化（Serialize()）成員函數(shù)。6．實現(xiàn)視類：框架已構(gòu)造好了文檔與視的關(guān)系，視能方便地訪問文檔中的 public數(shù)據(jù)成員，可根據(jù)文檔的需要構(gòu)造一個或多個視類。通過 ClassWizard 把視的用戶接口資源映射成函數(shù)模板，并編寫函數(shù)代碼。7．如需要，增加分割窗口（splitter window）：在 SDI 的主框窗口類或 MDI 的子窗口類中添加一個 CSplitterWnd 對象，并在窗口類的 OnCreateClient 成員函數(shù)中對CSplitterWnd 對象進行創(chuàng)建和初始化。如果用戶分割了一個窗口，框架將給文檔創(chuàng)建并增加附加的視對象。8．建立、調(diào)試、修改應(yīng)用程序。如有問題，可根據(jù)需要重復(fù)上述步驟。9．測試應(yīng)用程序。如有問題，可根據(jù)需要重復(fù)上述步驟。 用于圖像處理的 動態(tài)鏈接庫 庫簡介本文研究的重點是圖像處理，因此我們要重點了解 的導(dǎo)出函數(shù)與處理圖像文件相關(guān)的函數(shù)。該動態(tài)鏈接庫共有 22 個函數(shù)，其中 18 個函數(shù)與圖像文件的讀寫操作有關(guān)，這些函數(shù)分為三類：Load 函數(shù)用于讀入圖像文件；Save 函數(shù)用于保存圖像文件；Get 函數(shù)用于獲取圖像文件的相關(guān)信息。對于 動態(tài)鏈接庫，查看其定義頭文件 便可對其屬性（成員變量）和方法（成員函數(shù)）有一全面的了解。////////////////////////// Generic ///////////////////////Image Typedefine IMAGETYPE_NONE 0define IMAGETYPE_BMP 1define IMAGETYPE_GIF 2define IMAGETYPE_PCX 3define IMAGETYPE_TGA 4define IMAGETYPE_JPG 5define IMAGETYPE_TIF 6ifdef cplusplusextern C{endif// Errorint declspec (dllexport) GetLastPicLibError( void )。沈陽工程學院畢業(yè)論文 第 2 章 圖像處理概述及開發(fā)工具簡介 9 // Type filenameint declspec (dllexport) FileType( const char * )。///////////////////////// BMP /////////////////////// // hDib filenameHGLOBAL declspec (dllexport) LoadBMP( const char * )。// Success filename w h planes bits colorsBOOL declspec(dllexport)GetBMPInfo(const char *,int *,int *,int *,int *,int * )。  // Success filename hDibBOOL declspec (dllexport) SaveBMP( const char *, HGLOBAL )。 /////////////////////////// GIF ////////////////////////// hDib filenameHGLOBAL declspec (dllexport) LoadGIF( const char * )。// Success filename w h planes bits colorsBOOL declspec (dllexport) GetGIFInfo(const char *,int *,int *, int*,int *,int * )。// Success filename hDibBOOL declspec (dllexport) SaveGIF( const char *, HGLOBAL )。 ////////////////////////// PCX ///////////////////////// hDib filenameHGLOBAL declspec (dllexport) LoadPCX( const char * )。// Success filename w h planes bits colorsBOOL declspec (dllexport) GetPCXInf