数字图像处理

数字图像处理实习报告专业：遥感科学与技术专业班级：学号：姓名：实习一：将RAW图像格式转换成BMP图像格式实习目的：熟悉常用的图像文件格式，了解各个图像格式的特点，掌握RAW和BMP文件格式的存储和读取，编程实现RA W到BMP格式的转换，为读取各种格式的图像文件打基础。

实习原理和方法：RA W格式图像将像素按行列号顺序存储在文件中。

这种文件只含有图像像素数据，不含有信息头，在读图像时，需要事先知道图像大小，是一种最简单的图像文件格式。

BMP格式文件分成位图文件头，位图信息头，调色板，图像数据四个部分。

因此，将RAW格式转换成BMP格式，首先要创建位图文件头和信息头（八位位图以下要建颜色表），再读取图像的数据，写入文件中。

最后将图像显示出来。

实习步骤：根据自己的学号新建一个多文档项目；在框架中添加CDIB类，以实现BMP图像的读取操作；添加菜单项“格式转换”，弹出格式转换对话框，以输入RAW格式图像路径，对应的存储BMP格式图像路径，以及输出图像的高度和宽度。

对菜单项建立消息响应函数ONRaw()进行读图像，文件头信息头颜色表赋值，再存图像；void CMy200332590083View::OnRawToBmp(){// TODO: Add your command handler code hereCRawToBmpDlg brdlg;if(brdlg.DoModal()==IDOK){CFile FileRaw;FileRaw.Open(brdlg.m_open,CFile::modeRead);LONG Length=FileRaw.GetLength();HLOCAL hRaw=LocalAlloc(LHND,Length);LPBYTE pRaw=(LPBYTE)Local Lock(hRaw);FileRaw.ReadHuge(pRaw,Length);//写文件头赋值int nLineBytes = (brdlg.m_width*8+31)/32*4;BITMAPFILEHEADER BmpFileHeader;BmpFileHeader.bfType =0x4d42;BmpFileHeader.bfSize =14+40+sizeof(RGBQUAD)*256+nLineBytes*brdlg.m_height;BmpFileHeader.bfOffBits =14+40+sizeof(RGBQUAD)*256;BmpFileHeader.bfReserved1 =0;BmpFileHeader.bfReserved2 =0;//写位图信息头BITMAPINFOHEADER BmpInfoHeader;BmpInfoHeader.biBitCount =8;BmpInfoHeader.biClrImportant=0;BmpInfoHeader.biClrUsed =0;BmpInfoHeader.biCompression =BI_RGB;BmpInfoHeader.biHeight =brdlg.m_height;BmpInfoHeader.biWidth =brdlg.m_width;BmpInfoHeader.biPlanes =1;BmpInfoHeader.biSize =40;BmpInfoHeader.biXPelsPerMeter=0;BmpInfoHeader.biYPelsPerMeter=0;BmpInfoHeader.biSizeImage =nLineBytes*brdlg.m_height;//24//8//写调色板RGBQUAD rgb[256];for(int i=0;i<256;i++){rgb[i].rgbBlue =i;rgb[i].rgbRed =i;rgb[i].rgbGreen =i;rgb[i].rgbReserved=0;}//写数据LPBYTE Data,begin;Data = new BYTE[nLineBytes*brdlg.m_height];begin=Data;LPBYTE pEnd,Mid;pEnd = pRaw +Length;for(int j=0;j<brdlg.m_height;j++){pEnd = pEnd - brdlg.m_width;Mid = pEnd;for(int k=0;k<brdlg.m_width;k++){*Data= *Mid;Data++;Mid++;}for(int m=brdlg.m_width;m<nLineBytes;m++){*Data = 0;Data++;}}//写入文件CString FileName;HANDLE hFilebmp = ::CreateFile(brdlg.m_save,GENERIC_WRITE,FILE_SHARE_WRITE,NULL,CREA TE_ALW AYS,FILE_A TTRIBUTE_NORMAL,NULL);if(hFilebmp == NULL){AfxMessageBox("无法创建文件.",0,0);CloseHandle(hFilebmp);hFilebmp = NULL;}unsigned long WriteNum;//写入数据WriteFile(hFilebmp,&BmpFileHeader,sizeof(BITMAPFILEHEADER),&WriteNum,NULL);//文件头if(WriteNum != (unsigned long)sizeof(BITMAPFILEHEADER))return ;WriteFile(hFilebmp,&BmpInfoHeader,sizeof(BITMAPINFOHEADER),&WriteNum,NULL);//信息头if(WriteNum != (unsigned long)sizeof(BITMAPINFOHEADER))return;WriteFile(hFilebmp,rgb,sizeof(RGBQUAD)*256,&WriteNum,NULL);//调色板if(WriteNum != (unsigned long)(sizeof(RGBQUAD)*256))return;WriteFile(hFilebmp,begin,(nLineBytes*brdlg.m_height),&WriteNum,NULL);//数据if(WriteNum != (unsigned long)(nLineBytes*brdlg.m_height))return ;CloseHandle(hFilebmp);}}检查程序运行结果；结果分析评价；一开始只能处理256*256大小的图像，是由于分配内存空间不够，修改以后程序可以处理任意大小的图像，但是必须输出与原图像一样大小的图像，否则就会出错。

因此在写程序时要注意保存BMP图像的大小。

实习二：编写线性灰度变换的程序实习目的：熟悉图像增强点运算的一般方法和原理，了解图像灰度拉伸的过程和用途，了解变换算法，编写程序实现图像的线性灰度变换。

实习原理：灰度线性变换是对图像中所有的点的灰度按照线性灰度变换函数进行处理，以调整图像的对比度，改善图像输出效果。

若原图像f(I,j)范围为[a.b],线性变换后图像g(I,j)范围为[c,d],则f与g之间的关系为g(I,j)=c+(d-c)/(b-a)[f(I,j)-a].实习步骤：在实习一的项目中添加菜单项“线性拉伸”；在Doc类中建立消息处理函数Inlashen，弹出对话框，以输入拉伸后用户希望的图像灰度最大值和最小值；添加代码，对图像的各个像素进行相应的处理。

void CMy200332590083Doc::OnXianXing(){// TODO: Add your command handler code hereCXianXingDlg xianxingdlg;double max=0;double min=255;xianxingdlg.m_max=255;xianxingdlg.m_min=0;if(xianxingdlg.DoModal()==IDOK){int wide,height,width;BYTE *p_data1=m_Dib.m_pDibBits;BYTE *p_data2=m_Dib.m_pDibBits;width=m_Dib.GetImageWidth();height=m_Dib.GetImageHeight();wide = (width * 8 + 31)/32 * 4;for(int p=0;p<height;p++)for(int k=0;k<wide;k++){if(*p_data1>max)max=*p_data1;if(*p_data1<min)min=*p_data1;p_data1++;}double a=(xianxingdlg.m_max-xianxingdlg.m_min)/(max - min);double b=(min * xianxingdlg.m_max - max * xianxingdlg.m_min)/(min - max);for (int i=0;i<height;i++)for(int j=0;j<wide;j++){double temp = *p_data2;*p_data2 = a * temp + b;if(*p_data2>255)*p_data2 = 255;if(*p_data2<0)*p_data2 = 0;p_data2++;}}UpdateAllViews(NULL);}运行检查结果；输出最大值为200，最小值为100时，结果如下：结果分析：如果变换后的灰度范围比变换前的灰度范围大，则线性变换可使图像动态范围增大，图像对比度扩展，图像变清晰，特征明显。

若使原始图箱灰度范围变小，则使图像整体变白或变黑，特征模糊。

单元三编写图像局部处理的程序实习目的：熟悉图像局部处理的一般方法和原理，掌握卷积运算的原理和过程，掌握图像高通滤波和低通滤波的方法和作用，编程实现图像局部处理的算法。

实习原理：卷积运算可以简单的看承加权求和的过程。

区域中的每个像素分别与模板中的每个元素相乘，所有乘积之和赋给区域中心像素作为输出值。

空间低通滤波用于图像的空间域平滑，去除噪声。

3*3模板为H=1/9[ 1 1 11 1 11 1 1]高通滤波用于就是在空间域用高通滤波算子和图像卷积来增强边缘。