【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 itmap = ::CreateDIBSection(pDCGetSafeHdc(), (LPBITMAPINFO) m_lpBMPHdr, DIB_RGB_COLORS, (LPVOID*) amp。m_lpDIBits, NULL, 0)。 位圖讀取過(guò)程中的調(diào)色板的創(chuàng)建和調(diào)用。 9 關(guān)于調(diào)色板的詳細(xì)情況，本文不作詳細(xì)介紹，只是對(duì)讀取位圖的過(guò)程中需要調(diào)用的對(duì) 調(diào)色板進(jìn)行操作的相關(guān)函數(shù)進(jìn)行說(shuō)明 。 讀取文件的過(guò)程中，計(jì)算出調(diào)色板大小，然后調(diào)用創(chuàng)建調(diào)色板函數(shù)： ComputePaletteSize(m_lpBMPHdrbiBitCount)。 SetWinPalette()。 在顯示位圖之前，設(shè)置調(diào)色板： if(m_hPalette != NULL) { ::SelectPalette(pDCGetSafeHdc(), m_hPalette, TRUE)。 } 位圖的顯示。 位圖的顯示還是調(diào)用 Windows 的 API 函數(shù)來(lái)進(jìn)行，需要傳遞的參數(shù)包括當(dāng)前 位圖信息頭，位圖數(shù)據(jù)等： ::StretchDIBits(pDCGetSafeHdc(), , , , , , , , , m_lpDIBits, (LPBITMAPINFO) m_lpBMPHdr, DIB_RGB_COLORS, SRCCOPY)。 其中的 m_Dest， m_DestSize， m_Src， m_SrcSize 分別代表了圖像在當(dāng)前設(shè)備上顯示的左上角坐標(biāo)和范圍以及需要顯示的源圖像的左下角坐標(biāo)和范圍。此處需要說(shuō)明的是，位圖數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)組是從圖像的最下面一行開(kāi)始逐行想上存儲(chǔ)的 。 m_Dest， m_DestSize， m_Src，m_SrcSize 需要在現(xiàn)實(shí)之前設(shè)置好。 位圖的存儲(chǔ)。位圖的存儲(chǔ)用 WriteFile 實(shí)現(xiàn)。 新位圖的創(chuàng)建。新位圖的創(chuàng)建由 NewFile 實(shí)現(xiàn)。需要的參數(shù)是位圖的寬度、高度、以及位圖像素占用的位數(shù)。 其它問(wèn)題。存取位圖數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)組有個(gè)問(wèn)題需要引起開(kāi)發(fā)人員的注意：字節(jié)數(shù) 組中每個(gè)掃描行的字節(jié)數(shù)必需是 4的倍數(shù)，如果不足要用 0補(bǔ)齊。 DWORD dwBytes = ((DWORD) m_lpBMPHdrbiWidth * m_lpBMPHdrbiBitCount) / 32。 if(((DWORD) m_lpBMPHdrbiWidth * m_lpBMPHdrbiBitCount) % 32) { dwBytes++。 } dwBytes *= 4。 m_dwImageSize = dwBytes * m_lpBMPHdrbiHeight。 這段代碼按照要求算出了用于記錄圖像數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)組的大小。 圖像的基本操作處理 圖像平移 圖像平移只是改變圖像在屏幕上的位置 ， 圖像本身并不發(fā)生變化。假設(shè)原圖像區(qū)域左上角坐標(biāo)為 (x0, y0)，右下角坐標(biāo)為 (x1, y1)，將圖像分別沿 x和 y 軸平移 dx和 dy，則新圖像的左上角坐標(biāo)為 (x0+dx, y0+dy)，右下角坐標(biāo)為 (x1+dx, y1+dy)。坐標(biāo)平移變換公式為： x1 = x + dx y1 = y + dy 在屏幕上實(shí)現(xiàn)圖像的移動(dòng)分為四個(gè)步驟： 10 ⑴ 讀 原圖像到緩沖區(qū)； ⑵ 擦除視圖上原圖像； ⑶ 計(jì)算平移后的新坐標(biāo)； ⑷ 利用 API函數(shù)： StretchDIBits()在新的左上角坐標(biāo)位置處重新顯示原圖像。 其中，擦除原圖像的方法與圖形變換中擦除原圖形的方法一致，在實(shí)現(xiàn)中仍采用 XOR異或方式畫(huà)圖擦除原圖像。對(duì)于新坐標(biāo)值的計(jì)算還需要考慮邊界情況，不要在圖像平移后超出允許的屏幕范圍 。 圖像顛倒 圖像顛倒是指把定義好的圖像區(qū)域上下翻轉(zhuǎn)地顯示在屏幕上。分析圖像顛倒的過(guò)程，可發(fā)現(xiàn)每行的圖像信息都保持不變，而只是改變了行的順序，將第一行與最 后的第 n行相互交換，第二行與第 n － 1行交換??，依此類推，從而實(shí)現(xiàn)了圖像的顛倒。只需采用按行交換的方式，即可方便地修改緩沖區(qū)內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)圖像的顛倒?；静襟E如下： (1)將原圖像讀入緩沖區(qū)，并擦除原圖像； (2) 計(jì)算圖像的高度，即行數(shù) height；計(jì)算圖像寬度 width；根據(jù)寬度、高度生成新緩沖區(qū)； (3)把第一行與最末行交換，第 2行與第 n－ 1行交換??，依此類推，直至全部交換完畢。既原圖中的 (x、 y)點(diǎn)，在新生成的圖象中對(duì)應(yīng)為 x1=x， y1=height1y。把原圖中的象素值讀入新 緩沖區(qū)的 (x1， y1)點(diǎn)處； (4)把交換后的圖像緩沖區(qū)內(nèi)容重新顯示在屏幕上。 圖像鏡像變換 鏡像變換是指將指定區(qū)域的圖像左右翻轉(zhuǎn)地顯示在屏幕。分析鏡像變換過(guò)程可以發(fā)現(xiàn)：每行圖像信息的處理方式是相同的，而且行順序不發(fā)生變化，只是每一行的像素信息按從左到右的順序進(jìn)行了左右顛倒，從而實(shí)現(xiàn)了鏡像變換。因此，采用按行逐點(diǎn)變換的方式實(shí)現(xiàn)圖像的鏡像。 給出原圖中的任意點(diǎn)（ x, y）鏡像變換后的新坐標(biāo)（ x1, y1）的坐標(biāo)變換公式： x1 = widthx1 y1 = y 根據(jù)以上公式， 對(duì)各個(gè)像素點(diǎn)計(jì)算新坐標(biāo)后，把原圖中的象素值讀入新緩沖區(qū)的 (x1，y1)點(diǎn)處。 圖像任意角度的旋轉(zhuǎn) 圖像旋轉(zhuǎn)是指把定義的圖像繞某一點(diǎn) ， 以逆時(shí)針或順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)一定的角度 ， 通常是指繞圖像的中心以逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。 首先根據(jù)旋轉(zhuǎn)的角度、圖象對(duì)角線的長(zhǎng)度計(jì)算旋轉(zhuǎn)后的圖像的最大寬度、高度，根據(jù)旋轉(zhuǎn)后圖象最大的寬度、高度生成新的緩沖區(qū)，假設(shè)圖像的左上角為（ left, top） ,右下角為（ right, bottom），則圖像上任意點(diǎn)（ x, y）繞其中心（ xcenter, ycenter）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) angle角度后，新的坐標(biāo)位置（ x1, y1）的計(jì)算公式為： xcenter = (width+1)/2+left。 ycenter = (height+1)/2+top。 x1 = (xxcenter) cosθ (y ycenter) sinθ+xcenter。 y1 = (xxcenter) sinθ+ (y ycenter) cosθ+ ycenter。 與圖像的鏡像變換相類似，把原圖中的象素值讀入新緩沖區(qū)的 (x1， y1)點(diǎn)處。注意在新緩沖區(qū)中與原圖沒(méi)有對(duì)應(yīng)的象素點(diǎn)的值用白色代 替。 11 灰度 BMP 位圖操 灰度 BMP位圖的讀取與存儲(chǔ) BMP 位 圖 包 括 位圖 文 件 頭 結(jié)構(gòu) BITMAPFILEHEADER 、 位 圖 信 息 頭結(jié) 構(gòu)BITMAPINFOHEADER、位圖顏色表 RGBQUAD 和位圖像素?cái)?shù)據(jù)四部分。處理位圖時(shí)要根據(jù)文件的這些結(jié)構(gòu)得到位圖文件大小、位圖的寬、高、實(shí)現(xiàn)調(diào)色板、得到位圖像素值等等。對(duì)于 256 級(jí)灰度圖像每個(gè)像素用 8bit 表示顏色的索引值，這里要注意的一點(diǎn)是在 BMP位圖中，位圖的每行像素值要填充到一個(gè)四字節(jié)邊界，即位圖每行所占的存儲(chǔ)長(zhǎng)度為四字節(jié)的倍數(shù)，不足時(shí)將多余位用 0填充。 在處理圖像應(yīng)用程序的文檔類（ ）中聲明如下宏及公有變量： define WIDTHBYTES(bits) (((bits) + 31) / 32 * 4)//計(jì)算圖像每行象素所占的字節(jié)數(shù)目 HANDLE m_hDIB。//存放位圖數(shù)據(jù)的句柄 CPalette* m_palDIB。//指向調(diào)色板 Cpalette 類的指針 CSize m_sizeDoc。 讀取灰度 BMP 位圖 根據(jù) BMP 位圖文件的結(jié)構(gòu)，操作 BMP 位圖文件讀入數(shù)據(jù) ，重載了文擋類的OnOpenDocument 函數(shù)如下：（見(jiàn)附錄 1） 灰度位圖數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 為了將圖像處理后所得到的像素值保存起來(lái)，重載了文檔類的 OnSaveDocument 函數(shù)，其具體實(shí)現(xiàn)（見(jiàn)附錄 2） 調(diào)色板的操作 灰度圖像要正確顯示，必須實(shí)現(xiàn)邏輯調(diào)色板和系統(tǒng)調(diào)色板 ， 通過(guò)在主框架類中處理Windows 定義的消息 WM_QUERYNEWPALETTE 、 WM_PALETTECHANGED 及視圖類中處理自 定義消 息 WM_DOREALIZE （ 該消息在主框架 窗口定義如下 ： define WM_REALIZEPAL (WM_USER+100)）來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)色板的操作。（見(jiàn)附錄 3） 通過(guò)以上讀文件的操作 ， 已經(jīng)得到圖像數(shù)據(jù)，由于得到的數(shù)據(jù)包括多余信息，所以在進(jìn)行數(shù)字圖像處理時(shí)要進(jìn)一步刪除多余信息，只對(duì)位圖的像素進(jìn)行操作，以基于模板的高通濾波為例來(lái)講述數(shù)字圖像處理的實(shí)現(xiàn) ：（見(jiàn)附錄 4） VC 數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像數(shù)據(jù)顯示 在利用 VC進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)編程時(shí)，經(jīng)常需要處理數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像數(shù)據(jù)，將該圖像從數(shù)據(jù)庫(kù)中讀取出來(lái)并顯示，圖像數(shù)據(jù)與文本字段不同，它是作為 OLE字段在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)，通過(guò)數(shù)據(jù)集對(duì) 象的成員變量自動(dòng)交換得到的圖像數(shù)據(jù)，得到的數(shù)據(jù)并不能直接顯示，如何處理圖 像數(shù)據(jù)，一直是數(shù)據(jù)庫(kù)編程中的一個(gè)難點(diǎn)。 為了簡(jiǎn)化問(wèn)題，以操作 ACESS數(shù)據(jù)庫(kù)為例子，該數(shù)據(jù)庫(kù)的表中只有一個(gè)名為 Images 的OLE字段，使用 DAO連接操作數(shù)據(jù)庫(kù)，讀取的圖像數(shù)據(jù)顯示在一個(gè)對(duì)話框上，至于使用 ODBC、DAO 還是 ADO，這要根據(jù)具體情況而定，但無(wú)論使用哪一種，對(duì)圖像的顯示來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)的過(guò)程是大同小異的。 實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，首先定義一個(gè) CDaoRecordset 的子類 CimageData 如下：（見(jiàn)附錄 5） 有了該類，就可以定義相應(yīng)的 對(duì)象來(lái)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的圖像字段交換數(shù)據(jù)，下面定義的函數(shù)GetImageData()說(shuō)明了如何根據(jù)讀取的 OLE 字段數(shù)據(jù)生成待顯示的圖像 ， 需要注意的是該函數(shù)中使用的 CBitmap 類的變量 Bitmap 是預(yù)定義的一個(gè)全局變量：（見(jiàn)附錄六） BOOL CImageDlg:: GetImageData(CByteArray amp。 DBArray) 有了上面的準(zhǔn)備工作，現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)圖像的顯示函數(shù)了，其實(shí)現(xiàn)如下： void CImageDlg::OnShowImage() 12 { CimageData db。//定義記錄集對(duì)象 ()。打開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù) GetImageData()。//根據(jù)記錄集對(duì)象的成員變量生成圖像對(duì)象 CPaintDC dc(this)。 if (!( == NULL)) { CDC dcMem。 ( amp。dc )。 a Memory Image CBitmap* pbmpOld 。 BITMAP BmpSize 。 (amp。BmpSize)。 Image Size pbmpOld = (amp。Bitmap)。 ( 20, 20, 200, 200, amp。dcMem, 0, 0, , , SRCCOPY)。 ( pbmpOld )。 } 以上代碼中使用的數(shù)據(jù)庫(kù)為 ACESS97。 13 3 圖像 的 處理 對(duì)于一個(gè)圖像處理系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，可以將流程分為三個(gè)階段 ， 在獲取原始圖像后 ， 首先是圖像預(yù)處理階段、第二是特征抽取階段、第三是識(shí)別分析階段 。 圖像預(yù)處理階段尤為重要 ， 如果這階段處理不好，后面的工作根本無(wú)法展開(kāi)。 在實(shí)際應(yīng)用中，我們的系統(tǒng)獲取的原始圖像不是完美的 ，例如對(duì)于系統(tǒng)獲取的原始圖像由于噪聲、光照等原因，圖像的質(zhì)量不高，所以需要進(jìn)行預(yù)處理，以有利于提取我們感興趣的信息。圖像的預(yù)處理包括圖像增強(qiáng)、平滑濾波、銳化等內(nèi)容。圖像的預(yù)處理既可以在空間域?qū)崿F(xiàn)，也可以在頻域內(nèi)實(shí)現(xiàn)，我們主要介紹在空間域內(nèi)對(duì)圖像進(jìn)行點(diǎn)運(yùn)算，它是一 種既簡(jiǎn)單又重要的圖像處理技術(shù)，它能讓用戶改變圖像上像素點(diǎn)的灰度值，這樣通過(guò)點(diǎn)運(yùn)算處理將產(chǎn)生一幅新圖像。 圖像的直方圖 圖像直方圖是圖像處理中一種十分重要的圖像分析工具 ， 它描述了一幅圖像的灰度級(jí)內(nèi)容，任何一幅圖像的直方圖都包含了豐富的信息，它主要用在圖象分割，圖像灰度變換等處理過(guò)程中。從數(shù)學(xué)上來(lái)說(shuō)圖像直方圖是圖像各灰度值統(tǒng)計(jì)特性與圖像灰度值的函數(shù)，它統(tǒng)計(jì)一幅圖像中各個(gè)灰度級(jí)出現(xiàn)的次數(shù)或概率；從圖形上來(lái)說(shuō)，它是一個(gè)二維圖，橫坐標(biāo)表示圖像中各個(gè)像素點(diǎn)的灰度級(jí)，縱坐標(biāo)為各個(gè)灰度級(jí)上圖像各個(gè)像素點(diǎn)出現(xiàn)的次數(shù)或概 率。如果不特別說(shuō)明，本 次的 直方圖的縱坐標(biāo)都對(duì)應(yīng)著該灰度級(jí)在圖像中出現(xiàn)的概率。我 的例子是在一個(gè)對(duì)話框中顯示一個(gè)圖像的直方圖，為實(shí)現(xiàn)該目的，我 定義了一個(gè)名為 ZFT的對(duì)話框類用來(lái)顯示圖像的直方圖，具體實(shí)現(xiàn)代碼 （見(jiàn)附錄七） 和效果圖 （圖 31）如下： (a)LENA圖像 （ b）直方圖 圖 31 圖像的直方圖 上圖為 LENA的原始圖像和其對(duì)應(yīng)的直方圖，在（ b）圖中的 135表示當(dāng)前鼠標(biāo)在直方圖中所指的位置對(duì)應(yīng)的灰度級(jí)為 135。從該直方圖可以看出， LENA圖像的灰度主要分布在中高灰度 級(jí)上，在低灰度級(jí)上圖像的像素?cái)?shù)幾乎為零。 圖像增強(qiáng) 影響系統(tǒng)圖像清晰程度的因素很多，例如室外光照度不夠均勻就會(huì)造成圖像灰度過(guò)于集中；由 CC