图象的几何变换

实验二、图象的几何变换1．实验目的：1)熟练运用某种编程工具语言实现图象的几何变换方法2)通过实验，进一步增强学生对本课程的理解，并在此基础上使学生进一步掌握图像变换和图像增强的基本概念、基本理论和这些理论在实际图像处理中的应用，特别是要把学到的数字图像处理的各种方法灵活应用到实际中2．实验内容：1)实现图象的平移2)实现图象任意角度的旋转（注意精度）3)编写程序，实现图象的“无级”放大（２,３选一）4)完成本实验内容，具体实验采用VC++6.0其流程图如右图所示：3．实验步骤及源代码：1)首先启动一幅位图如图1所示：图1 启动位图2)设置图像缩放参数。

在资源视图中添加对话框如图，然后进行相关参数设定。

如下图所示：添加对话框类【CDlgGeoTran】，具体代码如下所示：// DlgGeoTran.h : header file/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// CDlgGeoTran dialogclass CDlgGeoTran : public CDialog{ // Constructionpublic:CDlgGeoTran(CWnd* pParent = NULL); // standard constructor// Dialog Data//{{AFX_DATA(CDlgGeoTran)enum { IDD = IDD_DLG_GEOTrans };long m_XOffset;long m_YOffset;//}}AFX_DATA// Overridesprotected:virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support // Implementationprotected:DECLARE_MESSAGE_MAP()};// DlgGeoTran.cpp : implementation fileCDlgGeoTran::CDlgGeoTran(CWnd* pParent /*=NULL*/): CDialog(CDlgGeoTran::IDD, pParent){//{{AFX_DATA_INIT(CDlgGeoTran)m_XOffset = 0;m_YOffset = 0;//}}AFX_DATA_INIT}void CDlgGeoTran::DoDataExchange(CDataExchange* pDX){ CDialog::DoDataExchange(pDX);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_XOffset, m_XOffset);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_YOffset, m_YOffset);}3)设置图像缩放参数。

在资源视图中添加对话框如下图，然后进行相应的资源参数设置。

添加对话框类【CDlgGeoZoom】，具体代码如下所示：// DlgGeoZoom.h : header file/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// CDlgGeoZoom dialogclass CDlgGeoZoom : public CDialog{public:CDlgGeoZoom(CWnd* pParent = NULL);// standard constructor// Dialog Dataenum { IDD = IDD_DLG_GEOZoom };float m_XZoom;float m_YZoom;// Overridesprotected:virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support// Implementationprotected:DECLARE_MESSAGE_MAP()};// DlgGeoZoom.cpp : implementation fileCDlgGeoZoom::CDlgGeoZoom(CWnd* pParent /*=NULL*/): CDialog(CDlgGeoZoom::IDD, pParent){//{{AFX_DATA_INIT(CDlgGeoZoom)m_XZoom = 0.0f;m_YZoom = 0.0f;//}}AFX_DATA_INIT}void CDlgGeoZoom::DoDataExchange(CDataExchange* pDX){CDialog::DoDataExchange(pDX);//{{AFX_DATA_MAP(CDlgGeoZoom)DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_XZoom, m_XZoom);DDV_MinMaxFloat(pDX, m_XZoom, 0.25f, 4.f);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_YZoom, m_YZoom);DDV_MinMaxFloat(pDX, m_YZoom, 0.25f, 4.f);//}}AFX_DATA_MAP}4)设置图像旋转参数。

在资源视图中添加对话框如下图，然后进行相应的资源参数设置。

添加对话框类【CDlgGeoRota】，具体代码如下所示：// DlgGeoRota.cpp : implementation fileCDlgGeoRota::CDlgGeoRota(CWnd* pParent /*=NULL*/): CDialog(CDlgGeoRota::IDD, pParent){m_iRotateAngle = 0;}void CDlgGeoRota::DoDataExchange(CDataExchange* pDX){CDialog::DoDataExchange(pDX);DDX_Text(pDX, IDC_EDIT_Rotate, m_iRotateAngle);DDV_MinMaxInt(pDX, m_iRotateAngle, 0, 360);}5)添加菜单资源项如下图所示。

然后添加消息，具体代码如下所示：//图像平移void CCh1_1View::OnGeomTran(){// 平移位图// 获取文档CCh1_1Doc* pDoc = GetDocument();// 指向DIB的指针LPSTR lpDIB;// 指向DIB象素指针LPSTR lpDIBBits;// 锁定DIBlpDIB = (LPSTR) ::GlobalLock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());// 判断是否是8-bpp位图（这里为了方便，只处理8-bpp位图的平移，其它的可以类推）if (::DIBNumColors(lpDIB) != 256){ // 提示用户MessageBox("目前只支持256色位图的平移！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);// 解除锁定::GlobalUnlock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());return;}LONG lXOffset;LONG lYOffset;// 创建对话框CDlgGeoTran dlgPara;// 初始化变量值dlgPara.m_XOffset = 100;dlgPara.m_YOffset = 100;// 显示对话框，提示用户设定平移量if (dlgPara.DoModal() != IDOK){return;}// 获取用户设定的平移量lXOffset = dlgPara.m_XOffset;lYOffset = dlgPara.m_YOffset;// 删除对话框delete dlgPara;// 更改光标形状BeginWaitCursor();// 找到DIB图像象素起始位置lpDIBBits = ::FindDIBBits(lpDIB);// 调用TranslationDIB()函数平移DIBif (TranslationDIB1(lpDIBBits, ::DIBWidth(lpDIB), ::DIBHeight(lpDIB), lXOffset, lYOffset)) { // 设置标记pDoc->SetModifiedFlag(TRUE);/ 更新视图pDoc->UpdateAllViews(NULL);}else{// 提示用户MessageBox("分配内存失败！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);}// 解除锁定::GlobalUnlock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());// 恢复光标EndWaitCursor();}// 图像缩放void CCh1_1View::OnGeomZoom(){ // 获取文档CCh1_1Doc* pDoc = GetDocument();// 指向DIB的指针LPSTR lpDIB;// 锁定DIBlpDIB = (LPSTR) ::GlobalLock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());// 判断是否是8-bpp位图（这里为了方便，只处理8-bpp位图的缩放，其它的可以类推）if (::DIBNumColors(lpDIB) != 256){ // 提示用户MessageBox("目前只支持256色位图的缩放！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);// 解除锁定::GlobalUnlock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());return;}// 缩放比率float fXZoomRatio;float fYZoomRatio;// 创建对话框CDlgGeoZoom dlgPara;// 初始化变量值dlgPara.m_XZoom = 0.5;dlgPara.m_YZoom = 0.5;// 显示对话框，提示用户设定平移量if (dlgPara.DoModal() != IDOK){return;}// 获取用户设定的平移量fXZoomRatio = dlgPara.m_XZoom;fYZoomRatio = dlgPara.m_YZoom;// 删除对话框delete dlgPara;// 创建新DIBHDIB hNewDIB = NULL;// 更改光标形状BeginWaitCursor();// 调用ZoomDIB()函数转置DIBhNewDIB = (HDIB) ZoomDIB(lpDIB, fXZoomRatio, fYZoomRatio); // 判断缩放是否成功if (hNewDIB != NULL){// 替换DIB，同时释放旧DIB对象pDoc->ReplaceHDIB(hNewDIB);// 更新DIB大小和调色板pDoc->InitDIBData();// 设置脏标记pDoc->SetModifiedFlag(TRUE);// 重新设置滚动视图大小SetScrollSizes(MM_TEXT, pDoc->GetDocSize());// 更新视图pDoc->UpdateAllViews(NULL);}else{// 提示用户MessageBox("分配内存失败！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);}// 解除锁定::GlobalUnlock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());// 恢复光标EndWaitCursor();}// 图像旋转void CCh1_1View::OnGeomRota(){// 获取文档CCh1_1Doc* pDoc = GetDocument();// 指向DIB的指针LPSTR lpDIB;// 锁定DIBlpDIB = (LPSTR) ::GlobalLock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());// 判断是否是8-bpp位图（这里为了方便，只处理8-bpp位图的旋转，其它的可以类推）if (::DIBNumColors(lpDIB) != 256){// 提示用户MessageBox("目前只支持256色位图的旋转！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK);// 解除锁定::GlobalUnlock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());return;}// 缩放比率int iRotateAngle;// 创建对话框CDlgGeoRota dlgPara;// 初始化变量值dlgPara.m_iRotateAngle = 90;// 显示对话框，提示用户设定旋转角度if (dlgPara.DoModal() != IDOK){// 返回return;}// 获取用户设定的平移量iRotateAngle = dlgPara.m_iRotateAngle;// 删除对话框delete dlgPara;// 创建新DIBHDIB hNewDIB = NULL;// 更改光标形状BeginWaitCursor();// 调用RotateDIB()函数旋转DIBhNewDIB = (HDIB) RotateDIB(lpDIB, iRotateAngle);// 判断旋转是否成功if (hNewDIB != NULL){// 替换DIB，同时释放旧DIB对象pDoc->ReplaceHDIB(hNewDIB);// 更新DIB大小和调色板pDoc->InitDIBData();// 设置脏标记pDoc->SetModifiedFlag(TRUE);// 重新设置滚动视图大小SetScrollSizes(MM_TEXT, pDoc->GetDocSize());// 更新视图pDoc->UpdateAllViews(NULL);}else{// 提示用户MessageBox("分配内存失败！", "系统提示" , MB_ICONINFORMATION | MB_OK); }// 解除锁定::GlobalUnlock((HGLOBAL) pDoc->GetHDIB());// 恢复光标EndWaitCursor();}4．实验结果1)图像平移实验结果图2设置平移量图3平移结果2)图像缩放实验结果图4 设定缩放量3)图像旋转实验结果图6 设定旋转角度图7 图像旋转结果5．实验小结本次实验完成了图像位移、图像任意角度的旋转、变换的实验内容，但在精度的控制方面还存在缺陷。