【正文】 度 int x， int y 圖象邊緣曲線中的一個點 在函數(shù)中定義變量 x y1來 依次 對各點進(jìn)行 判斷 ，其值初始化 圖 34 Del_line函數(shù)流程圖 開 始（ x 1 ， y 1 ） 初 始 化 為 （ x ， y ）判 斷 ( x 1 , y 1 ) 下 一 個 點 的 方 向 d i rd i r 與 上 一 點 的方 向 相 同 ？d i r _ l o n g + +( x 1 , y 1 ) 移 到 下 一 個 點d i r _ l o n g 閾 值p ？調(diào) 用 D e l _ l 函 數(shù) 刪 除 從 （ x 1 ， y 1 ）開 始 的 d i r _ l o n g 個 點將 （ x 1 ， y 1 ） 作 為 輸 入 參數(shù) 遞 歸 調(diào) 用 D i r _ l o n g 對 刪除 后 的 曲 線 進(jìn) 行 判 斷是是（ x 1 ， y 1 ） 為 曲線 最 后 一 個 點 ？d i r _ l o n g 閾 值p ？調(diào) 用 D e l _ l 函 數(shù) 刪 除 從 （ x 1 ， y 1 ）開 始 的 d i r _ l o n g 個 點是是結(jié) 束為 x、 y；變量 p為長度閾值；變量 dir為方向向量 ， 記錄曲線中點的走向 ，初始化為 0；變量 dir_long 為直線長度 ，初始化為 0；通過 new 函數(shù)開辟一段大小為 nWidth*nHeight 的數(shù)據(jù)單元 unsigned char * pUnchEdge1，其 數(shù)據(jù) 初始化 為圖像數(shù)據(jù)，通過其 來控制我完成 對 曲線的搜索計算。 函數(shù) Del_l（）實現(xiàn)的功能是 刪除從點（ x， y）開始的 dir_long個值為 255 的點 ，其輸入?yún)?shù)說明如下： a b c d 0 b c d a b 0 d （ a） a 點四鄰域有 b、c、 d 三個點 ，曲線在 a點處 分叉 （ b） 若 將 a 點置為 0后， b、 c、 d 點分別位于三條曲線 （ c） 若 將 a 點鄰域中 c 點置為 0 后，曲線最多被分割成為兩條： c 點引出的曲線和 a、 b、 d 點所在曲線 開 始點 （ x ， y ） 為 圖像 最 后 一 個 點 ？點 （ x ， y ） 值為 0 ？判 斷 其 四 鄰 域 中 非 0 點 的 個 數(shù) c o u n tc o u n t 2 ？刪 除 該 點 四 鄰 域 中的 一 個 點結(jié) 束否是是（ x ， y ） 移 到 下 一 個 點（ x ， y ） 初 始 化 為 圖 像中 第 一 個 點是否否 unsigned char *pUnchEdge 經(jīng)過邊緣檢測后的圖象數(shù)據(jù) ； int nWidth 圖象數(shù)據(jù)寬度 ； int x， int y 圖象數(shù)據(jù)中的點（ x， y） ； int dir_long 要刪除的點的個數(shù) ； 在函數(shù)中定義了變量 x y1來對各點進(jìn)行判斷，其初始化為 x、y，通過變量 i 控制循環(huán)。 該段程序流程如圖 33 所示。 通 過分析發(fā)現(xiàn)，如果 將該點四鄰域中不為 0的一個點置為 0，最多只會將曲線斷成兩條曲線，如圖 32（ c）所示。 若 count 值 大于 2，則表示 曲線在 該點處分叉， count 值 小于 1（即為 0） ，表示該點為孤立點 ， count 值為 1 表示該點為 其 所在曲線的一個端點，count 值為 2表示該點為曲線的一個中間點。 （ a）原圖 （ b） canny算子計算后的圖像 圖 31 二、割斷圖像中分叉的邊緣點 經(jīng)過 canny 算子的圖像曲線，會有很多分叉的曲線，我們通過將曲線交叉點置為 0 來將其斷開。這些參數(shù)會影響分割后邊界點數(shù)目的多少 ，程序中這些參數(shù)取值為 , , 。 canny函數(shù) 輸入?yún)?shù) 說明如下 : unsigned char *pUnchImage 圖象數(shù)據(jù) int nWidth 圖象數(shù)據(jù)寬度 int nHeight 圖象數(shù)據(jù)高度 double sigma 高斯濾波的標(biāo)準(zhǔn)方差 double dRatioLow 低閾值和高閾值之間的比例 double dRatioHigh 高閾值占圖象象素總數(shù)的比例 unsigned char *pUnchEdge canny 算子計算后的分割圖 canny分割算子，計算的結(jié)果保存在 pUnchEdge中，邏輯 1(255)表示該點為邊界點，邏輯 0(0)表示該點為非邊界點。 這里對 類 Cdib中的 13 種屬性 進(jìn)行 簡要 說明 如下 ： LPVOID m_lpvColorTable： 調(diào)色板指針 ； HBITMAP m_hBitmap： BITMAP結(jié)構(gòu)指針 ； LPBYTE m_lpImage： DIB 位圖數(shù)據(jù)塊地址 ； LPBITMAPINFOHEADER m_lpBMIH： DIB信息頭指針 ； HGLOBAL m_hGlobal： 全局的句柄，用于內(nèi)存映射文件中 ； Alloc m_nBmihAlloc： 表示信息頭內(nèi)存分配的狀況 ； Alloc m_nImageAlloc： 表示位圖數(shù)據(jù)分配的狀況 ； DWORD m_dwSizeImage： DIB 位圖中的字節(jié)數(shù)（信息頭和調(diào)色板數(shù)據(jù)除外） ； int m_nColorTableEntries： 調(diào)色板表項數(shù) ； HANDLE m_hFile： 文件句柄 ； HANDLE m_hMap： 內(nèi)存映射文件句柄 ； LPVOID m_lpvFile： 文件句柄 ； HPALETTE m_hPalette： 調(diào)色板句柄 ； 對于 Cdib類的構(gòu)造函數(shù)、文件讀寫成員函 數(shù)以及大多 數(shù) Get成員函數(shù) 等意義都是暗含的，程序中也都有詳細(xì)的注解，在此不再詳細(xì)討論。 3 弦箭 累加 的編程實現(xiàn) 一、 類 Cdib 及 canny 算子 程序 ImageProcessing 是 在 VC++環(huán)境下 編寫的對 BMP圖像進(jìn)行處理的 MFC AppWizard 程序，可以對 BMP圖像進(jìn)行變換、特征提取、圖像分割等多種處理。 本文 利用 一個 現(xiàn)有 的圖像處理程序 ImageProcessing，在此基礎(chǔ)上，嵌入弦箭算法 。通過C++編程，弦箭算法可以方便地嵌入實際應(yīng)用，其 代碼也可應(yīng)用于諸多領(lǐng)域。 2 本文 編程環(huán)境 本文 編程所使用的環(huán)境是 Microsoft Visual C++ 。也就是說，從文件中最先讀到的是圖像最下面一行的左邊第一個像素，然后是第二個像素，接下來是倒數(shù)第二行左邊第一個像素，左邊第二個像素。 下面有兩點需要注意： （ 1）每一行的字節(jié)數(shù)必須是 4的整數(shù)倍，如果不是，則需補齊。 對于 16色位圖，用 4位就可以表示該像素的顏色，所以一個字節(jié)可以表示 2 個像素。下面就 2 色、 16 色、 256 色和真彩色位圖分別介紹。數(shù)組中每個元素類型是一個 RGBQUAD 結(jié)構(gòu)，占 4 個字節(jié)，其定義如下： typedef struct tagRGBQUAD{ BYTE rgbBlue； //該顏色的藍(lán)色分量 BYTE rgbGreen//該顏色的綠色分量 BYTE rgbRed； //該顏色的紅色分量 BYTE rgbReserved； //保留值 }RGBQUAD； 第四部分就是實際的圖像數(shù)據(jù)。真彩色圖像是不需要調(diào)色板的， BITMAPINFOHEADER后直接是位圖數(shù)據(jù)。由于 RLE4和 RLE8的壓縮格式用的不多，一般 biCompression 的有效值為 BI_RGB，幾步壓縮的情況。 //圖像中重要的顏色數(shù)，若該值 //為 0 則所有顏色都是重要的 }BITMAPINFOHEADER； 這個結(jié)構(gòu)的長度是固定的，為 40 個字節(jié)（ LONG為 32為二進(jìn)制整數(shù)）。 //目標(biāo)設(shè)備垂直分辨率 DWORD biClrUsed。 //實際的位圖數(shù)據(jù)占用的字節(jié)數(shù) LONG biXPelsPerMeter。 //指定顏色位數(shù)， 1為二值， 4為 16色//8 為 256 色， 1 2 32 位真彩色 DWORD biCompression。 //圖像的高度，單位是像素 WORD biPlanes。 //該結(jié)構(gòu)的長度，為 40 LONG biWidth。 //從文件頭到實際位圖數(shù)據(jù) 的 偏移字節(jié)數(shù) }BITMAPFILEHEADER； 這個結(jié)構(gòu)的長度是固定的，為 14 個字節(jié)（ WORD為無符號 16位二進(jìn)制整數(shù)， DWORD為無符號 32位二進(jìn)制整數(shù)）。 //保留字 WORD bfReserved2。//文件類型，必須是 0x424D，即字符串“ BM” DWORD bfSize。 BMP圖像的數(shù)據(jù)由四部分組成：位圖文件頭、位圖信息頭、調(diào)色板、位圖數(shù)據(jù)。 第三章 弦箭算法的 編程 實現(xiàn) 1 BMP 圖像文件格式 數(shù)字圖像有多種存儲格式，本文編程主要針對復(fù)雜背景下的二值灰度圖像，對于其他格式的圖像文件，可以通過多種工具很方便的 轉(zhuǎn)化為灰度圖像 ， 下面首先介紹 BMP 圖像文件格式。所以采 上述矩形框?qū)⑷搜?、嘴覆蓋在內(nèi)的可能性也最大，同時也可最大程度地縮小搜索空間。確定以 （ Xmax，Ymax） 為中心以寬度為 2Dmax 的正方形區(qū)域作為 人臉位置的大概區(qū)域 ： =∪ {A(i,j,1)= α ,|iXmax|Dmax,|jYmax|Dmax}。 圖 24弦箭法特殊情況處理 三、確定人臉區(qū)域大概位置 首先，求 A（ i， j， 1） 數(shù)組中的最大值所在的位置（ Xmax， Ymax）。 （ 3）當(dāng)箭的角度較大，近似 90 度時；或較小，近似 0 度時，由于累加數(shù)組的分辨率，導(dǎo)致出現(xiàn)類似圖 24(b)左邊直線累加位置的間斷。從 B 向 A時方法相同。 在上述弦箭法的正反過程 中，有如下特殊情況需要處理： （ 1）當(dāng)弦與所跨曲線近似重合，相差小于某個閾值時，該箭不做累加，如圖 24 中的 a1。當(dāng)反向過程停止時，則該曲線的弦箭算法結(jié)束，進(jìn)入下一條曲線。圖 23中由于 |Atn||At(n1)|，所以不“繪制” an，結(jié)束正向過程。 第 n跨步：如果 nΔ SL，且 |Atn||At(n1)|， 則跨到弧長為 nΔ S的 tn 的位置，“繪制”箭，箭長 nτ Δ S。 第 3 跨步：如果 3Δ SL，且 |At3||At2|， 則跨到 3Δ S 弧長的點 t3，“繪制”箭 ，箭長 3τ Δ S。 第 2跨步：如果 2Δ SL,且 |At2||At1|，則跨到 2Δ S弧長的點t2，“繪制”箭 a2，箭長 2τ Δ S?！袄L制”的含義包含（ a）、（ b）兩個方面： （ a）在箭 a1，即在垂直中分線對應(yīng) 的 累加數(shù)組 A（ i， j， k）的位置上如式（ 26）做累加： )62(1)1,()1,( ??? jiAjiA （ b）累加的同時，做如下 作，其中 Dis為當(dāng)前位置到箭尾的距離： If DisA(i,j,2) then 將此距離填入距離表中： A（ i， j， 2） =Dis。在 A（ i， j， k）的對應(yīng)坐標(biāo)位置上“繪制”長度為 τ Δ S個像素的垂直中分線，此即箭 a1?！?跨步”的長度以弧長計算（像素點個數(shù)近似代替），箭長為每次弦所跨過的曲線弧長的 τ 倍。其中 A（ i， j， 1） 中保存累加和， A（ i， j， 2） 中保存最大 距離 。下文稱垂直中分線為箭，弦線中心點為箭尾，另一端為箭頭，算法簡稱弦箭法。為了運算簡單，用橢圓弦線的垂直中分線來近似代替橢圓的法線。 二、弦箭算法 邊緣圖在去除直線之后，較大的人臉的邊緣曲線就較難連續(xù)，如果是較小的人臉，則邊緣線就更接近于圓。 （ 4） 去除長度過小