2020年数字图像处理算法实现精编版 精品好文档，推荐学习交流
仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢26 数字图像处理算法实现 ------------编程心得(1) 2001414班 朱伟 20014123 摘要: 关于空间域图像处理算法框架，直方图处理，空间域滤波器算法框架的编程心得，使用GDI+(C++) 一，图像文件的读取 初学数字图像处理时，图像文件的读取往往是一件麻烦的事情，我们要面对各种各样的图像文件格式，如果仅用C++的fstream库那就必须了解各种图像编码格式，这对于初学图像处理是不太现实的，需要一个能帮助轻松读取各类图像文件的库。在Win32平台上GDI+(C++)是不错的选择，不光使用上相对于Win32 GDI要容易得多，而且也容易移植到.Net平台上的GDI+。 Gdiplus::Bitmap类为我们提供了读取各类图像文件的接口，Bitmap::LockBits方法产生的BitmapData类也为我们提供了高速访问图像文件流的途径。这样我们就可以将精力集中于图像处理算法的实现，而不用关心各种图像编码。具体使用方式请参考MSDN中GDI+文档中关于Bitmap类和BitmapData类的说明。另外GDI+仅在Windows XP/2003上获得直接支持，对于Windows 2000必须安装相关DLL，或者安装有Office 2003，Visual Studio 2003 .Net等软件。 二，空间域图像处理算法框架 (1) 在空间域图像处理中，对于一个图像我们往往需要对其逐个像素的进行处理，对每个像素的处理使用相同的算法（或者是图像中的某个矩形部分）。即，对于图像f(x,y),其中0≤x≤M,0≤y≤N,图像为M*N大小，使用算法精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢26 algo，则f(x,y) = algo(f(x,y))。事先实现一个算法框架，然后再以函数指针或函数对象(functor,即实现operator()的对象)传入算法，可以减轻编程的工作量。 如下代码便是一例: #ifndef PROCESSALGO_H #define PROCESSALGO_H
#include #include
namespace nsimgtk { template bool ProcessPixelsOneByOne(Gdiplus::Bitmap* const p_bitmap, Processor processor, unsigned int x, unsigned int unsigned int width, unsigned int height) { if (p_bitmap == NULL) { return false; }
if ((width + x > p_bitmap->GetWidth()) || (height + y >p_bitmap->GetHeight())) { return false; }
Gdiplus::BitmapData bitmapData; Gdiplus::Rect rect(x, y, width,height);
if (p_bitmap->LockBits(&rect, Gdiplus::ImageLockModeWrite, pixelFormat, &bitmapData) != Gdiplus::Ok) { return false; }
pixelType *pixels = (pixelType*)bitmapData.Scan0;
for (unsigned int row=0; row{ for (unsigned int col=0; col{ processor(&pixels[col+row*bitmapData.Stride/sizeof(pixelType)]); } }
if (p_bitmap->UnlockBits(&bitmapData) != Gdiplus::Ok) { return false; }
return true; 精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢26 } }
#endif ProcessPixelsOneByOne函数可以对图像中从(x,y)位置起始，width*height大
小的区域进行处理。模板参数pixelType用于指定像素大小，例如在Win32平台上传入unsigned char即为8位，用于8阶灰度图。模板参数Processor为图像处理算法实现，可以定义类实现void operator(pixelType *)函数，或者传入同样接口的函数指针。 如下便是一些算法示例(说明见具体注释): #ifndef SPATIALDOMAIN_H #define SPATIALDOMAIN_H #include #include
namespace nsimgtk { // 8阶灰度图的灰度反转算法 class NegativeGray8 { public: void operator()(unsigned char *const p_value) { *p_value ^= 0xff; } };
// 8阶灰度图的Gamma校正算法 class GammaCorrectGray8 { private: unsigned char d_s[256]; public: GammaCorrectGray8::GammaCorrectGray8(double c, double gamma);
void operator()(unsigned char*const p_value) { *p_value = d_s[*p_value]; } };
// 8阶灰度图的饱和度拉伸算法 class ContrastStretchingGray8 { private: unsigned char d_s[256]; public: ContrastStretchingGray8::ContrastStretchingGray8(double a1, double b1, unsigned int x1, 精品好文档，推荐学习交流 仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除 谢谢26 double a2, double b2, unsigned int x2, double a3, double b3); void operator()(unsigned char*const p_value) { *p_value = d_s[*p_value]; } };
// 8阶灰度图的位平面分割，构造函数指定位平面号 class BitPlaneSliceGray8 { private: unsigned char d_s[256]; public: BitPlaneSliceGray8(unsigned char bitPlaneNum);
void operator()(unsigned char* const p_value) { *p_value = d_s[*p_value]; } }; }
#endif // 上述类中各构造函数的实现代码，应该分在另一个文件中，此处为说明方便，一并列出 #include "SpatialDomain/spatialDomain.h"
namespace nsimgtk { GammaCorrectGray8::GammaCorrectGray8(double c, double gamma) { double temp; for (unsigned int i=0; i<256; ++i) { temp = ceil(c * 255.0 * pow(double(i)/255.0, gamma)); d_s[i] = unsigned char(temp); } }
ContrastStretchingGray8::ContrastStretchingGray8(double a1, double b1, unsigned int x1, double a2, double b2, unsigned int x2, double a3, double b3) { if (x1 > 255 || x2 > 255 || x1 > x1) { for (unsigned int i=0; i<256; ++i) d_s[i] = i; } else { double tmp; for (unsigned int i=0; i{ tmp = ceil(a1*double(i)+b1); d_s[i] = (unsigned char)tmp; }
for (unsigned int i=x1; i