【正文】 4）索引圖像 如果對每個像素都直接使用 24位二進制數(shù)表示，圖像文件的體積將變得十分龐大。 未經(jīng)壓縮的原始 BMP 文件就是使用 RGB 標(biāo)準(zhǔn)給出的 3 個數(shù)值來存儲圖像數(shù) 據(jù)的，稱為 RGB 圖像。同樣綠色和藍色也可以劃分為 256 個等級。 對于三原色 RGB 中的每一種顏色，可以像灰度圖那 樣使用 L 個等級來表示含有這種顏色成分的多少。計算機顯示彩色圖像時采用最多的就是 RGB 模型。在灰度圖像中，像素可以取 0~L— 1 之間的整數(shù)值，根 據(jù)保存灰度數(shù)值所使用的數(shù)據(jù)類型的不同，可能有 256種取值或者 k2種取值，當(dāng) k=1 時即退化為二值圖像。 9 （ 2）灰度圖像 在二值圖像中進一步加入許多介于黑色和白色之間的顏色深度，就構(gòu)成了 灰度圖像。 （ 1）二值圖像 每個像素只有黑、白兩種顏色的圖像稱為二值圖像。當(dāng)一幅數(shù)字圖像被放大后就可以明顯看出圖像是由很多 方格形狀的像素構(gòu)成的。 數(shù)字圖像的顯示 不論是 CRT 顯示器還是 LCD 顯示器，都是由許多點構(gòu)成的，顯示圖像時這些點對應(yīng)圖像的像素，顯示器被稱為位映像設(shè)備。 一個大小為 M N 的數(shù)字圖像是由 M 行 N 列的有限元素組成的，每個元素都有特定的位置和幅值，代表了其所在行列位置上的圖像物理信息，如灰度和色彩等。 我們可以將一幅圖像視為一個二維函數(shù) f（ x， y），其中 x 和 y 是空間坐標(biāo)，而在 xy 平面中的任意一對空間坐標(biāo)（ x， y）上的幅值 f 稱為該點圖像的灰度 、亮度或強度。位圖通常使用數(shù)字陣列來表示，常見格式有 BMP、JPG、 GIF 等；矢量圖由矢量數(shù)據(jù)庫表示。由于 C++語言支持對內(nèi)存的直接分配和釋放，提高了內(nèi)存的使用效率，也大大提高了圖像處理效率。對于圖形圖像數(shù)據(jù)的處理而言，大量信息的圖像數(shù)據(jù)處理需要占用較大的內(nèi)存，而計算機內(nèi)存是有限的。掌握指針就能更有效地使用內(nèi)存空間， C++中指 8 針的使用，很大幅度上提高了編程的靈活度。 （ 2）較高的靈活度。本文選擇 Visual C++，其主要優(yōu)勢在于以下三個方面： （ 1）執(zhí)行效率高。 （ 3）對圖像數(shù)據(jù)進行變換、編碼和壓縮，以便于圖像的存儲和傳輸。 （ 2）提取圖像中所包含的某些特征或特殊信息，以便于計算機分析，例如，常用作模式識別、計算機視覺的預(yù)處理等。 數(shù)字圖像處理的目的 一般來說，對圖像進行加工和分析主要有如下三方面的目的： （ 1）提高圖像的視感質(zhì)量，以達到賞心悅目的目的。 （ 6）圖像處理技術(shù)綜合性強。由于圖像數(shù)據(jù)量大，因此處理比較費時。如果精度及分辨率再提高，所需處理時間將大 幅度增加。則一幅 1024 1024 不經(jīng)壓縮的真彩色圖像，數(shù)據(jù)量達 3MB（即 1024 1024 8bit 3=24Mb）。 （ 4）圖像數(shù)據(jù)量龐大。 （ 3）處理的多樣性。在圖像處理程序中，可以任意設(shè)定或變動各種參數(shù)，能有效控制處理過程，達到預(yù)期處理效果。由于計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，計算精度和計算的正確性都毋庸置疑；另外，對同一圖像用相同的方法處理多次，也可得到完全相同的效果，具有良好的再現(xiàn)性。數(shù)字圖像處理具有如下特點： （ 1）處理精度高，再現(xiàn)性好。這是因為圖像處理學(xué)科不僅可以促進人類的進步，還可以帶來巨大的經(jīng)濟和社會效益。近幾年來，隨著計算機和各個相關(guān)領(lǐng)域研究的迅速發(fā)展，科學(xué)計算可視化、多媒體技術(shù)等研究和應(yīng)用的興起，數(shù)字圖像處理從一個專門領(lǐng)域的學(xué)科，變成了一種新型的科學(xué)研究和人機界面的工具。自 20 世紀 20 年代以來，圖像處理首次應(yīng)用于改善倫敦和紐約之間海底電纜發(fā)送的圖片質(zhì)量以來，經(jīng)過幾十年的研究與發(fā)展，數(shù)字圖像處理的理論和方法進一步完善，應(yīng)用范圍更加廣闊，已經(jīng)成為一門新興 的學(xué)科，并在向更高級的方向發(fā)展。 二是數(shù)學(xué)的發(fā)展，特別是離散數(shù)學(xué)理論的創(chuàng)立和完善，為數(shù)字圖像處理奠定了理論基礎(chǔ)。隨著計算機硬件技術(shù)及數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，計算機、內(nèi)存及外圍設(shè)備的價格急劇下降，而其性能卻有了大幅度提高。 一是計算機的發(fā)展?，F(xiàn)在，計算機圖像處理已成為疾病診斷的重要手段，用一般攝影方法不能獲取的身體內(nèi)部的狀況，也能由特殊的圖像處理裝置獲取，最具代表性的就是 X射線 CT（ Computerized Tomograph）。 例如，電腦人像藝術(shù)，電視中的特殊效果，自動售貨機鈔票的識別，郵政編碼的自動識別和利用指紋、虹膜、面部等特征的身份識別等。一般，圖像處理是用計算機和實時硬件實現(xiàn)的，因此也稱為計算機圖像處理（ Computer Digital Image Processing）。一幅 NM? 個像素的數(shù)字圖像，其像素灰度值可以用 M 行、 N 列的矩陣 G 表示： ?????????????MNMMNNgggggggggG.....................212222111211 數(shù)字圖像處理 數(shù)字計算機最擅長的莫過于處理各種數(shù)據(jù)，數(shù)字化的圖像可以看成是存儲在計算機中的有序數(shù)據(jù)，當(dāng)然可以通過計算機對數(shù)字圖像進行處理。既然是數(shù)字，計算機當(dāng)然可以方便地進行各種處理，以達到視覺效果和特殊效果。當(dāng)然，也可以利用數(shù)碼照相機直接拍攝以數(shù)字格式存放的數(shù)字 圖像。常見的各種照片、圖片、海報、廣告畫等均屬模擬圖像，要將模擬圖像數(shù)字化后生成數(shù)字圖像，需要利用數(shù)字化設(shè)備。所以，如何在保 證一定的放大效果的情況下降低圖像放大算法的復(fù)雜度，使之在實時應(yīng)用中得到使用，是數(shù)字圖像處理領(lǐng)域的一個研究目標(biāo)。圖像差值是圖像超分辨處理的重要環(huán)節(jié)，不同的插值算法有不同的精度，插值算法的好壞也直接影響到圖像的失真程度。 在圖像幾何變換中的平移、轉(zhuǎn)置、鏡像操作變換中，輸出圖像的每一個像素點在輸入圖像中都有一個具體的像素點與之對應(yīng)。從變換的性質(zhì)分，圖像的幾何變換有圖像的位置變換（平移、鏡像、旋轉(zhuǎn)）、圖像的形狀變換（放大、縮小、錯切）等基本變換以及圖像的復(fù)合變換等。所以，為了提高圖像處理和分析程序設(shè)計的速度和質(zhì)量，開拓圖像程序應(yīng)用范圍的新領(lǐng)域，對圖像進行幾何變換是十 4 分必要的。 國內(nèi)外圖像幾何變換的研究現(xiàn)狀 我們在處理圖像時往往會遇到需要對圖像進行幾何變換的一些問題。數(shù)字圖像處 理具有再現(xiàn)性好、處理精度高、適用面廣、靈活性高、成本低等優(yōu)點。通過模擬數(shù)字化可以將以前寶貴的模擬圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字圖像，這樣就可以利用現(xiàn)在多樣的數(shù)字圖像處理技術(shù)進行處理，避免了資源的浪費。數(shù)字圖像的特點決定了數(shù)字圖像處理的靈活性，并且以其強大的功能成為當(dāng)今圖像處理技術(shù)的主流。數(shù)字圖像是用二進制來表示圖像的，是離散的數(shù)據(jù)集，可以通過數(shù)碼相機等數(shù)字設(shè)備來獲取。例如在暗房中對底片進行變形矯正、放大、遮攔、著色、虛化、浮雕化、剪裁等。圖像有模擬圖像和數(shù)字圖像之分 [1]。 Visual C++ 0 文獻綜述 本文的研究背景 3 當(dāng)今社會是信息社會，各種媒體交互存在，而圖像在其中又占據(jù)了重要的地位。 Geometrical transformation。程序已在 VC++ 通過。程序大概分為兩大部分：讀寫 BMP 圖像，和數(shù)字圖像的幾何變換。目前數(shù)字圖像處理的應(yīng)用越來越廣泛，已經(jīng)滲透到工業(yè)、航空航天、軍事等各個領(lǐng)域，在國民經(jīng)濟中發(fā)揮越來越大的作用。 目 錄 摘要 ....................................................................................................................................... 1 Abstract ................................................................................................................................ 2 0 文獻綜述 ........................................................................................................................... 2 本文的研究背景 .................................................................................................... 2 國內(nèi)外圖像幾何變換的研究現(xiàn)狀 ....................................................................... 3 1 引言 ................................................................................................................................... 4 數(shù)字圖像概述 ......................................................................................................... 4 數(shù)字圖像 ..................................................................................................... 4 數(shù)字圖像處理 ............................................................................................. 5 數(shù)字圖像處理的特點及目的 ................................................................................. 6 數(shù)字圖像處理的特點 ................................................................................. 6 數(shù)字圖像處理的目的 ................................................................................. 7 開發(fā)語言的選擇 ..................................................................................................... 7 2 數(shù)字圖像處理的簡介 ....................................................................................................... 8 什么是數(shù)字圖像 ..................................................................................................... 8 數(shù)字圖像的顯示 ..................................................................................................... 8 數(shù)字圖像的分類 ..................................................................................................... 8 3 VC++的圖像處理簡介 ................................................................................................... 10 位圖文件及其 C++操作 ..............................