数字图像处理上机报告

昆明理工大学 数字图像处理实验综合报告 学 号： 姓 名： 指导教师： 桂 进 斌 实验一、bmp位图的读取与显示 一、 实验目的: 1、在visual2010下使用C语言编写读取bmp图像数据并显示的对话框。 二、 实验原理： 1、bmp图像概述： BMP（全称Bitmap）是Windows操作系统中的标准图像文件格式，可以分成两类：设备相关位图（DDB）和设备无关位图（DIB），使用非常广。它采用位映射存储格式，除了图像深度可选以外，不采用其他任何压缩，因此，BMP文件所占用的空间很大。BMP文件的图像深度可选lbit、4bit、8bit及24bit。BMP文件存储数据时，图像的扫描方式是按从左到右、从下到上的顺序。由于BMP文件格式是Windows环境中交换与图有关的数据的一种标准，因此在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式。 2、bmp图像组成： （1）位图头文件数据结构，它包含BMP图像文件的类型、显示内容等信息； （2）位图信息数据结构，它包含有BMP图像的宽、高、压缩方法，以及定义颜色等信息； （3）调色板，这个部分是可选的，有些位图需要调色板，有些位图，比如真彩色图（24位的BMP）就不需要调色板； （4）位图数据，这部分的内容根据BMP位图使用的位数不同而不同，在24位图中直接使用RGB，而其他的小于24位的使用调色板中颜色索引值。 三、 实验内容以及实验步骤： 1、实验内容： 编写读取bmp图像数据并显示的MFC框架。 2、实验步骤： （1）生成一名为dip（学生使用自己的名字）的基于MFC的应用程序框架：选择file菜单new选项，在打开的窗口中选择project选项，选中MFC。并在project name输入dip ,选择存放project的位置； （2）在应用程序中加入具体的函数和变量： a、在CdipView.h中加入如入变量： public: int m_x; HBITMAP m_Bmp; LPVOID m_ColorList; LPBYTE m_Image; LPBITMAPINFOHEADER m_DibHead; enum allocate {None, crtallocate, heapallocate}; allocate m_nBmpallocate; allocate m_nImageallocate； DWORD m_ImageSize; int m_nPalette; HANDLE m_hFile; HANDLE m_hMap; LPVOID m_lpvFile; HPALETTE m_hPalette; HGLOBAL m_hGlob; 利用ClassWizard向CdipView类中加入如下成员函数。 void zftjh(unsigned char *lpDib,long lWidth,long lHeight); void SetPaletteSize(int nBitCount); void Clear(); BOOL ReadFile(CFile *pFile); BOOL SetPalette(); BOOL GetPalette(); BOOL DibToDC(CDC* pDC,CSize size); BOOL MemToDib(LPVOID lmem); CSize GetDibSize();

b、利用资源编辑器，在主菜单中添加消息响应函数OnFileOpen()，具体方法为打开管理窗口，在资源栏中展开资源文件，选择menu并打开，双击“IDR_MAINFRAME”,选择“文件”菜单下“打开”子菜单，右击在快捷菜单中选择“添加事件处理程序”，选择“CDipView类”，添加消息响应函数，单击“编辑”，并加入如下代码： CFileDialog filedlg(TRUE,"bmp","*.bmp"); if(filedlg.DoModal()!=IDOK) return; CFile myfile; myfile.Open(filedlg.GetPathName(),CFile::modeRead); if(ReadFile(&myfile)==TRUE) Invalidate(); SetPalette(); c、修改OnDraw（）函数，添加如下代码： BeginWaitCursor(); CSize DibSize = GetDibSize(); DibSize.cx *= m_x; DibSize.cy *= -m_x; DibToDC(pDC, DibSize); EndWaitCursor(); d、在CDipView类的构造函数中加入： m_Image=NULL; m_DibHead=NULL; e、在初始化函数OnInitialUpdate()中加入如下代码替换原来的代码： • m_x=25;

• CSize MaxSize(24000,32000); • CSize MinSize(MaxSize.cx/100,MaxSize.cy/100); • SetScrollSizes(MM_HIMETRIC,MaxSize,MaxSize,MinSize)； （3）运行程序，观察实验结果。 四、 实验结果： 1、程序代码： int m_x; HBITMAP m_Bmp; LPVOID m_ColorList; LPBYTE m_Image; LPBITMAPINFOHEADER m_DibHead; enum allocate {None, crtallocate, heapallocate}; allocate m_nBmpallocate; allocate m_nImageallocate; DWORD m_ImageSize; int m_nPalette; HANDLE m_hFile; HANDLE m_hMap; LPVOID m_lpvFile; HPALETTE m_hPalette; HGLOBAL m_hGlob; CSize CDipView::GetDibSize() { if(m_DibHead==NULL) return CSize(0,0); return CSize((int)m_DibHead->biWidth,(int)m_DibHead->biHeight); } BOOL CDipView::MemToDib(LPVOID lmem) { Clear(); m_DibHead=(LPBITMAPINFOHEADER)lmem; SetPaletteSize(m_DibHead->biBitCount); m_Image=(LPBYTE)m_ColorList+sizeof(RGBQUAD)*m_nPalette; GetPalette(); return TRUE; } BOOL CDipView::DibToDC(CDC *pDC, CSize size) { if(m_DibHead==NULL) return FALSE; if(m_hPalette!=NULL) { HDC hdc=pDC->GetSafeHdc(); ::SelectPalette(hdc,m_hPalette,TRUE); } pDC->SetStretchBltMode(COLORONCOLOR); ::StretchDIBits(pDC->GetSafeHdc(),0,0,size.cx,size.cy, 0,0,m_DibHead->biWidth,m_DibHead->biHeight, m_Image,(LPBITMAPINFO)m_DibHead,DIB_RGB_COLORS,SRCCOPY); return TRUE;}

2、运行结果：

实验二、bmp位图的二值化与反色 一、实验目的:

1、理解图像的象素操作。理解二值化与反色的本质。

二、实验原理: 1、图像的二值化的基本原理: 图像的二值化处理就是将图像上的点的灰度置为0或255，也就是讲整个图像呈现出明显的黑白效果。即将256个亮度等级的灰度图像通过适当的阀值选取而获得仍然可以反映图像整体和局部特征的二值化图像。 2、实现的方法: 图像二值化处理的方法包括全局阈值法、局部阈值法。 全局阈值法是指在二值化过程中只使用一个全局阈值T的方法。它将图像的每个像素的灰度值与T进行比较，若大于T，则取为前景色（白色）；否则，取为背景色。典型的全局阈值法包括Otsu方法。Otsu算法的设计思想：设阀值将图像分割成两组，一组灰度对应目标，另一组灰度对应背景，则这两组灰度值的类内方差最小，两组的类间方差最大。对图像设阈值将图像分割成两组，一组灰度对应目标，另一组灰度对应背景，则这两组灰度值的类内方差最小，两组的类间方差最大。 局部阈值法是用像素灰度值和此像素邻域的局部灰度特性来确定该像素的阈值的，当照明不均匀，有突发噪声，或者背景灰度变化较大时，局部阈值确定技术必须根据像素的坐标位置关系自动确定不同阈值，实施动态的自适应二值化处理。比较典型的局部二值化算法有Bernsen方法。Bersen算法的设计思想：把灰度阈值选取为随像素位置变化而变化的函数，它是一种动态选择阈值的自适应方法。 3、图像的反色原理与实现: 对于彩色图像的R、G、B各彩色分量取反的技术就是图像的反色处理，这在处理二值化图像的连通区域选取的时候非常重要。如物体连通域用黑色表示，而二值化后的物体连通域图像可那是白色的，而背景是黑色的，这时应手动选取图像的反色处理或有程序根据背景和物体连通域两种颜色的数量所占比例而自动选择是否选择选取图像的反色处理。