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VC 数字图像处理编程入门

VC 数字图像处理编程入门. 山东大学信息科学与工程学院 2005.9.28. VC 开发环境简介. VC 编程需要的知识 C/C++ 语言； 对 Windows 操作系统的了解 ( 底层编程 ) ； 微软类库 MFC(Microsoft Foundation Class) Visual C++ 是一个可视化集成开发环境 掌握‘工程’的概念 菜单使用介绍、 Debug/Release 区别等等. VC 开发的两种方式（一）.

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VC 数字图像处理编程入门

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Presentation Transcript

  1. VC数字图像处理编程入门 山东大学信息科学与工程学院2005.9.28

  2. VC开发环境简介 • VC编程需要的知识C/C++语言；对Windows操作系统的了解(底层编程)；微软类库MFC(Microsoft Foundation Class) • Visual C++是一个可视化集成开发环境 • 掌握‘工程’的概念 • 菜单使用介绍、Debug/Release区别等等

  3. VC开发的两种方式（一） • SDK(software development kit)方式又称WIN32API（应用程序接口）编程即直接调用32位Windows(WIN32)操作系统提供的接口函数进行编程。 • SDK编程(VC中)使用的语言是C语言。 • 适合底层编程和对速度要求较高的环境，比如游戏开发、驱动开发、数字图形等 • 看图像打开、高斯噪声绘制的例子

  4. VC开发的两种方式（二） • MFC方式又称类库编程，即程序主要不再直接跟操作系统API打交道(在需要的时候也可以调用API)，而是使用封装好的C++类库。 • MFC编程的好处之一：可以使用MFC向导来生成程序框架，提高效率 • 在这堂课中后面讲的程序都是MFC程序

  5. VC练习一 • TC编写的‘hello，world’程序在VC中编译的方法 • 初步确立‘工程’的概念双击打开C源程序形成工程的方法；先建立工程，再逐步添加C源程序的方法 • 初步讲解VC调试技术（步进/变量监视） • 注意在这个程序中C和C++的部分区别

  6. VC练习二 • 学习使用VC中的程序建立向导来建立一个程序框架 • 学习建立一个菜单、工具栏并弹出对话框显示Hello,World！

  7. 图像编程基础 • 位图、三基色与混色、调色板的概念 • 有一个长宽各为200个象素，颜色数为16色的彩色图，每一个象素都用R，G，B三个分量表示，因为每个分量有256个级别，要用8位即一个字节来表示，所以每个象素需要用3个字节。整个图象要用200*200*3，约120k字节。 这幅图中最多只有16种颜色，我们可以用一个表：表中的每一行记录一种颜色的R，G，B值。这样当我们表示一个象素的颜色时，只需要指出该颜色是在第几行，即该颜色在表中的索引值。举个例子，如果表的第0行为255，0，0（红色），那么当某个象素为红色时，只需要标明0即可。 再来计算一下：16种状态可以用4位表示，所以一个象素要用半个字节。整个图象要用200*200*0.5，约20k字节，再加上表占用的字节为3*16=48字节.整个占用的字节数约为前面的1/6！

  8. Windows位图结构

  9. 位图文件头的结构 • 第一部分为位图文件头BITMAPFILEHEADER，是一个结构，其定义如下： typedef struct tagBITMAPFILEHEADER{ WORD bfType; DWORD bfSize;指定文件大小（包括这14个字节） WORD bfReserved1; WORD bfReserved2; DWORD bfOffBits;（从文件头到数据区的偏移量） } BITMAPFILEHEADER; 这个结构的长度是固定的，为14个字节（WORD为无符号16位整数，DWORD为无符号32位整数）

  10. 位图信息头的结构 • 第二部分为位图信息头BITMAPINFOHEADER，其主要字段如下： typedef struct tagBITMAPINFOHEADER{ DWORD biSize;指定这个结构的长度，为40 LONG biWidth;指定图象的宽度，单位是象素 LONG biHeight; WORD biBitCount;颜色的位数，一般为1、4、8、24 DWORD biSizeImage; } BITMAPINFOHEADER; • 这个结构的长度是固定的，为40个字节（WORD为无符号16位整数，DWORD无符号32位整数,LONG为32位整数）

  11. biSizeImage字段 • biSizeImage 指定实际的位图数据占用的字节数，其实也可以从以下的公式中计算出来： biSizeImage=biWidth‘ *biHeight 要注意的是：上述公式中的biWidth‘必须是4的整倍数（所以不是biWidth，而是biWidth‘ ，表示大于或等于biWidth的，离4最近的整倍数。举个例子，如果biWidth=240，则biWidth‘ =240；如果biWidth=241，biWidth‘ =244） 一定要注意：每行所占字节长度始终是4的倍数，或者每行所占位长度是32的倍数。如果不是，则需要补齐

  12. 调色板 • 调色板实际上是一个四元数组，则有2的iBitCount次方个元素）。数组中每个元素的类型是一个RGBQUAD结构，占4个字节. • typedef struct tagRGBQUAD{ BYTE rgbBlue; //蓝色分量 BYTE rgbGreen; //绿色分量 BYTE rgbRed; //红色分量 BYTE rgbReserved; //保留值 } RGBQUAD;注意：24位真彩色图中没有调色板数据

  13. 实际的位图数据区 • 第四部分就是实际的图象数据了。 • 对于用到调色板的位图，图象数据就是该像素颜在调色板中的索引值 • 对于真彩色图，图象数据就是实际的R,G,B值。下面就2色，16色，256色位图和真彩色位图分别介绍。 对于2色位图，用1位就可以表示该像素的颜色（一般0表示黑，1表示白），所以一个字节可以表示8个像素。 对于16色位图，用4位可以表示一个像素的颜色，所以一个字节可以表示2个像素。 对于256色位图，一个字节刚好可以表示1个像素。 对于真彩色图，三个字节才能表示1个像素。 • BMP文件的数据从下到上，从左到右的。

  14. VC练习三 • 通过刚才建立的框架，逐步添加函数，形成一个ImageDemo程序－图像读取、显示、像素操作程序，加深对前述DIB图像结构的理解 • 学习TRACE等调试技巧 • 其间学习菜单的创建、工具栏的使用 • 学习输出对话框的使用 • 学习输入对话框、文本编辑框的使用

  15. 作业 • 作业：（一）自己动手建立一个图像编程框架（二）细菌分割、标号、面积统计程序 • 作业将在两周后的课上讲

  16. 参考书目 • 《Visual C++/MATLAB图像处理与识别实用案例精选》.胡小锋,赵辉 编著.北京：人民邮电出版社2004年9月出版. • 《Visual C++系统开发实例精粹》.赵辉,叶子青 编著.北京：人民邮电出版社2005年8月出版.

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