“数字图像处理”类的基本要求

数字图像处理（基本功能实现）（(12月15日前提交)）

1、编制一个具有Windows图形界面的应用程序（https://www.360docs.net/doc/1d4963819.html,, or C#, or C++）

2、针对数字图像处理的基本功能，设计并实现一个图像类，把图像文件操作、数据存储及管理、基本的图像处理功能包含在该类中，能处理8位灰度图像、8位索引彩色图像、24位真彩色图像等。

https://www.360docs.net/doc/1d4963819.html,环境下的基本内容：

部分成员变量

Private BMap As Bitmap ' Bitmap是https://www.360docs.net/doc/1d4963819.html,和C#中处理图像的基础类，用于处理由像素数据定义的图像的对象Private mImageName As String ' 记录打开图像的文件

Private mPixels As Long, mSize As Long ' 记录图像的像素个数及存储数据的内存大小（以字节为单位）

Private mWidth As Long, mHeight As Long ' 图像宽度、高度

Private ImageB() As Byte ' 存储灰度图像数据，一维数组存储。对于8位图像，一个像素

' 即是一个字节。每行存储的字节数必须是4的整倍数，需要时添加适当字节。与文件中记录的内容完全一致

部分成员函数

Public Function ReadImageFile(Optional ByVal FileName As String = "") As Integer

If FileName = "" Or Dir(FileName) = "" Then

If mImageName = "" Then Exit Function

End If

' BMap是一个Bitmap对象，dim BMap as Bitmap

If Not BMap Is Nothing Then BMap.Dispose() ' 如果图像对象已经存在，清除对象

BMap = New Bitmap(FileName) ' 由图像文件创建Bitmap对象

getBitMapData() ' 读取BMap对象中的图像数据到数组

' putBitMapData()

xWmin = 0

yWmin = 0

xWmax = BMap.Width - 1 ' 取得pictureBox在容器中的宽度

yWmax = BMap.Height - 1 ' 取得pictureBox在容器中的高度

mImageName = FileName

RaiseEvent ImageDataChanged()

End Function

Private Function getBitMapData() As Boolean

' 从BitMap对象里获取图像数据

' 在实际处理程序中一般不采用拷贝备份的做法，可以通过获得的数据指针，直接操作就可以了。

' 过程是：锁定内存，获取数据的起始地址，根据图像类型操作数据，结束锁定

If BMap Is Nothing Then Return False ' 图像对象必须存在，完成实例化

Dim i As Integer

Dim rect As New Rectangle(0, 0, BMap.Width, BMap.Height) ' 设置锁定图像范围的矩形

Dim bmpData As System.Drawing.Imaging.BitmapData = BMap.LockBits(rect, _

Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, BMap.PixelFormat) ' 锁定图像数据

' Get the address of the first line.

Dim ptr As IntPtr = bmpData.Scan0 ' 获得图像数据的起始地址

If BMap.PixelFormat = Imaging.PixelFormat.Format8bppIndexed Then

' 如果图像是8位索引图像，256彩色，256灰度图像

mWidth = BMap.Width '获得图像宽度

mHeight = BMap.Height '获得图像高度

mFwidth = ((mWidth + 3) \ 4) * 4 '由于图像数据是每行的记录字节数为4的整倍数，估作此调整计算' mWidth + 3 > mFwidth >= mWidth

mSize = mFwidth * mHeight ' 图像数据的大小

mPixels = mWidth * mHeight ' 图像总像素个数

ReDim ImageB(mSize - 1) ' 定义一个一维数组，保存图像数据，用于图像数据操作

System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ptr, ImageB, 0, mSize) ' 拷贝数据

mPalette = BMap.Palette ' 获得图像的调色板数据

mImageType = 0

ElseIf BMap.PixelFormat = Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb Then

mWidth = BMap.Width

mHeight = BMap.Height

mCWidth = ((mWidth * 3 + 3) \ 4) * 4

CSize = mCWidth * mHeight

mPixels = mWidth * mHeight

ReDim ImageC(CSize - 1)

' Copy the RGB values into the array.

System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ptr, ImageC, 0, CSize)

mImageType = 1

ReDim Cpos(mHeight - 1) ' Cpos数组纪录每行在ImageC中的起始位置

For i = 0 To mHeight - 1

Cpos(i) = i * mCWidth

Next i

ElseIf BMap.PixelFormat = Imaging.PixelFormat.Format32bppArgb Then

mWidth = BMap.Width

mHeight = BMap.Height

CSize = mWidth * mHeight * 4

mCWidth = mWidth * 4

mPixels = mWidth * mHeight

ReDim ImageC(CSize - 1)

' Copy the RGB values into the array.

System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ptr, ImageC, 0, CSize)

mImageType = 2

End If

BMap.UnlockBits(bmpData) ' 解锁锁定的位图数据

mStatus = True

Return True

End Function

Private Function putBitMapData() As Boolean

If BMap Is Nothing Then Return False

Dim rect As New Rectangle(0, 0, BMap.Width, BMap.Height)

Dim bmpData As System.Drawing.Imaging.BitmapData = BMap.LockBits(rect, _

Drawing.Imaging.ImageLockMode.WriteOnly, BMap.PixelFormat)

' Get the address of the first line.

Dim ptr As IntPtr = bmpData.Scan0

If BMap.PixelFormat = Imaging.PixelFormat.Format8bppIndexed Then

mSize = mFwidth * mHeight

System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ImageB, 0, ptr, mSize) ElseIf BMap.PixelFormat = Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb Then CSize = BMap.Width * BMap.Height * 3 ' Copy the RGB values into the array.

System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ImageC, 0, ptr, CSize) End If

' Declare an array to hold the bytes of the bitmap.

' This code is specific to a bitmap with 24 bits per pixels. ' Unlock the bits.

BMap.UnlockBits(bmpData) Return True End Function

3、应用程序的基本要求：显示图像（初始图像，处理过程中的图像）、*纵横比例、*缩放、*平移

4、BMP 图像文件结构，组织图像数据，实现测试性功能：负片、镜像、图像的代数操作，新建图像

参考BMP 文件结构，了解Bitmap 对象的结构： 位图文件头 – BITMAPFILEHEADER （14Bytes ） 位图信息头 – BITMAPINFOHEADER （40Bytes ） 调色板 – Palette （256Long=256*4Bytes ）

实际的位图数据 - Image Data ：每行存储的字节数是有效像素数据（8位图像=像素数；24位图像=像素数*3）字节数和4的最小公倍数。 灰度图像（8bpp ）= （（w + 3）整除 4） * 4；彩色图像（24bpp ）= ((w*3+3) 整除 4) * 4

5、图像数据组织：调色板、彩色图像、多波段图像

6、图像数据统计：直方图（计算及绘制）、最大最小、方差、熵

B

G R Y 114.0587.0299.0++=

7、灰度变换，线性变换、直方图均衡化(点运算)

8、中值滤波、梯度锐化、卷积处理

积阵列求和常数比例

9、几何变换（Resize,Rotate），几何校正（Georeferencing）

遥感影像、航空影像纠正方法：1、成像模型（IOP，EOP）；2、多项式模型（Georeferencing）；3、分区处理扫描图像：1、多项式模型（Georeferencing）；2、分区处理

10、线的检测（Hough变换）

?1、由图像的大小确定变换数组的大小

–q 的范围在0-360度之间，按密度要求指定步长

–r 的范围由图像对角线长度确定，按密度要求指定步长

–申请一个二维数组，用以保存参数空间的转换信息

?2、清除数组内容（清零），对每个有值（二值图像）的像素(x i, y i)计算（r, q）坐标系环境下的曲线，把曲线上所有位置的数据追加变换数组的数据

?3、检查变换数组数值，取最大极值点（r, q），确定图像中的直线