小型图像处理系统的设计与实现(附件)【字数：13557】
得益于数学理论体系的成熟和计算机的，图像处理这门学科也得到了长足的发展。图像处理技术在各个方面都得到广泛的应用，以图像处理技术为基础的图像处理软件也逐渐地走进了大家的视野。现代的图像处理软件大概分为两类集合了多种功能为一体的综合性软件和针对图像处理某个方面的专业性软件。但是现在数字图像处理技术的发展还有不足，还有很大的提升空间可以发展。小型图象处理系统设计与实现的目标并不是研究开发一个类似于Photoshop的商业化图像处理软件，本文的目标是在了解数字图像处理基本知识的基础之上实现一个小型的图像处理系统，然后以Visual C++作为编程语言，利用MFC的框架实现设计，自行封装一个针对DIB图像的类，并以此基类派生其他的类来实现具体的功能。用特效显示类来实现图像的扫描显示、滑动显示、渐进显示、马赛克显示。用几何变换类来实现图像的平移、镜像、缩放、旋转。用图像增强类来实现图像的平滑和锐化。用直方图类类来实现图像的直方图均衡化。用数学形态类实现腐蚀和膨胀。用图像分割类实现边缘检测。关键词MFC；直方图均衡化；几何变换；形态学
目 录
第一章 绪论 1
1.1 选择课题的背景及意义 1
1.2 数字图像处理国内外研究现状 1
1.3 本文的结构及主要内容 3
第二章 数字图像处理的理论基础 4
2.1 数字图像处理概述 4
2.1.1 数字图像处理的基本概念及特征 4
2.1.2 颜色表 4
2.1.3 灰度图像和彩色图像 4
2.2 基本图像类型 5
2.3 BMP文件结构及存取 6
第三章 图像处理系统分析和设计 8
3.1 系统采用的设计方法 8
3.2 系统设计所采用的工具和框图 9
3.2.1 MFC的特点 9
3.2.2 系统结构设计框图和流程图 10
第四章 图像处理各个功能及其VC实现 13
4.1. 类的定义 13
4.1.1 析构函数与构造函数 14
4.1.2 显示函数 14
4.1.3 读取函数 15
4.1.4 写入函数 15 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
4.2 图像的特效显示 17
4.2.1 图像的扫描显示 18
4.2.2 图像的滑动显示 18
4.2.3 图像的渐进显示 19
4.2.4 图像的马赛克显示 20
4.3 图像的几何变换 21
4.3.1 图像的平移 21
4.3.2 图像的镜像变换 22
4.3.3 图像的缩放 24
4.3.4 图像的旋转 26
4.4 图像增强 27
4.4.1 图像的平滑 27
4.4.2 图像的梯度锐化 30
4.4.3 直方图均衡化 30
4.5 边缘检测 32
4.5.1 Roberts边缘检测算子 32
4.5.2 Sobel边缘检测算子 33
4.5.3 Prewitt边缘检测算子 34
4.6 灰值形态学 35
4.6.1 灰值腐蚀 35
4.6.2 灰值膨胀 37
结 论 38
致 谢 39
参 考 文 献 40
绪论
1.1 选择课题的背景及意义
在1920年左右，图像处理的诞生为提高伦敦和纽约之间的海底电缆所传输的图像质量做出巨大贡献。1950年之后，计算机得到了初步的研究改良，数字图像处理开始正式登上历史舞台，进入大众的视野。20世纪70年代初，美国喷气推进实验室首次使用了一台计算机来处理大量的月球照片，工作效率大大提高。1960年后期，数字图像处理逐步形成了相对完善的理论系统,成为了一个时兴的研究方向。在1970年之后，随着研究人员的增多，研究设备的改良，数字图像处理技术领域更是欣欣向荣，不仅是表现在理论的深层次完善，而且运用范围也很宽阔。与此同时，图像处理的专业人员对模式识别和图像理解这两个方向进行重点开发，现在我们常用的文字识别就来源于次。1970年到现如今，各行各业都对数字图像处理技术提出了新的要求，这也使得数字图像处理技术不断地前行发展，理论也不断地完善创新。无论是航空航天，还是医疗科研，或者生产生活，我们都离不开数字图像处理。
另外我们可以预测数字图像处理的发展趋势在今后的一段时间内应该主要反应在这几个方面：加强对人的视觉特性、心理学特性等的进一步研究；在硬件上，可以对精度再次提升，并且加快图像处理的速率；该技术在图像的处理和开发领域中会发挥更大的作用；智能图像处理新理论与新技术的研究；图像处理领域的标准化研究。
1.2 数字图像处理国内外研究现状
在1975年之后，计算机硬件的改良，软件的研发，以及在智能化方向的研究都使得科研人员岁数字图像处理的研究更加深入。以前，我们用自身的视觉体系分析看到的图像；现在，科研人员已经着力于通过计算机来诠释图像，也就是所谓的机器视觉。全球范围内，很多国家都将这个机器视觉作为重点研究项目，目前，这个领域收货颇多。视觉计算理论的诞生对于之后的机器视觉研究起到了举足轻重的作用。
1990年之后，数字图像处理技术正式进入飞速发展时期。从1986年到现在，在这近50年内，小波理论和变换方法充分发挥其优势，解决了数字图像处理中存在的一些难题，尤其是在局域处理这个方向上，是里程碑式的代表之作。Mallat于20世纪80年代末成功地把小波分析在图像的分拆和重组领域进行运用。小波分析的产生对图像处理的数学理论有了进一步的突破。在此之后，数学和其他领域的新理论的诞生以及计算机硬件的开发改良，造就了数字图像处理技术发展飞速。上述的新理论包括模糊数学、数学形态学、多尺度变换及神经网络等等。除此之外，研究人员通过研究改良传统的滤波技术，同时以新理论作为基础，实现了对图像脉冲噪声的有效去除。
随着数字图像技术的发展与提升，也涌现出了一大批的数字图像处理系统，应用比较广泛的有AutoCAD、CorelDRAW和Photoshop等。其中PS是由Adobe 研发的数字图像处理软件，因为其强大的功能，倍受用户的青睐。它可以实现各种各样的图像处理，是一个综合性的数字图像处理软件。PS软件使得相关从业者无论是从零开始还是在原始图片之上，都可以发挥自己的无线创意。熟练使用者在这个软件上可以实现对图片各个要素的改变，功能强大，还可以额外加上多种特制的滤镜，使得图片尽善尽美。PS之后的图片都能够在各种类型的打印机上打印出来。除此之外，也能够软拷贝到所有的出版印刷体系中去。所以，相关从业人员大都使用它进行图像处理。Adobe Photoshop由最初的2.0版到今天的9.0(CS版)。随着版本的不断提高，其功能也越来越强大，如今已经是一个成功的商业化软件。
目 录
第一章 绪论 1
1.1 选择课题的背景及意义 1
1.2 数字图像处理国内外研究现状 1
1.3 本文的结构及主要内容 3
第二章 数字图像处理的理论基础 4
2.1 数字图像处理概述 4
2.1.1 数字图像处理的基本概念及特征 4
2.1.2 颜色表 4
2.1.3 灰度图像和彩色图像 4
2.2 基本图像类型 5
2.3 BMP文件结构及存取 6
第三章 图像处理系统分析和设计 8
3.1 系统采用的设计方法 8
3.2 系统设计所采用的工具和框图 9
3.2.1 MFC的特点 9
3.2.2 系统结构设计框图和流程图 10
第四章 图像处理各个功能及其VC实现 13
4.1. 类的定义 13
4.1.1 析构函数与构造函数 14
4.1.2 显示函数 14
4.1.3 读取函数 15
4.1.4 写入函数 15 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072^
4.2 图像的特效显示 17
4.2.1 图像的扫描显示 18
4.2.2 图像的滑动显示 18
4.2.3 图像的渐进显示 19
4.2.4 图像的马赛克显示 20
4.3 图像的几何变换 21
4.3.1 图像的平移 21
4.3.2 图像的镜像变换 22
4.3.3 图像的缩放 24
4.3.4 图像的旋转 26
4.4 图像增强 27
4.4.1 图像的平滑 27
4.4.2 图像的梯度锐化 30
4.4.3 直方图均衡化 30
4.5 边缘检测 32
4.5.1 Roberts边缘检测算子 32
4.5.2 Sobel边缘检测算子 33
4.5.3 Prewitt边缘检测算子 34
4.6 灰值形态学 35
4.6.1 灰值腐蚀 35
4.6.2 灰值膨胀 37
结 论 38
致 谢 39
参 考 文 献 40
绪论
1.1 选择课题的背景及意义
在1920年左右，图像处理的诞生为提高伦敦和纽约之间的海底电缆所传输的图像质量做出巨大贡献。1950年之后，计算机得到了初步的研究改良，数字图像处理开始正式登上历史舞台，进入大众的视野。20世纪70年代初，美国喷气推进实验室首次使用了一台计算机来处理大量的月球照片，工作效率大大提高。1960年后期，数字图像处理逐步形成了相对完善的理论系统,成为了一个时兴的研究方向。在1970年之后，随着研究人员的增多，研究设备的改良，数字图像处理技术领域更是欣欣向荣，不仅是表现在理论的深层次完善，而且运用范围也很宽阔。与此同时，图像处理的专业人员对模式识别和图像理解这两个方向进行重点开发，现在我们常用的文字识别就来源于次。1970年到现如今，各行各业都对数字图像处理技术提出了新的要求，这也使得数字图像处理技术不断地前行发展，理论也不断地完善创新。无论是航空航天，还是医疗科研，或者生产生活，我们都离不开数字图像处理。
另外我们可以预测数字图像处理的发展趋势在今后的一段时间内应该主要反应在这几个方面：加强对人的视觉特性、心理学特性等的进一步研究；在硬件上，可以对精度再次提升，并且加快图像处理的速率；该技术在图像的处理和开发领域中会发挥更大的作用；智能图像处理新理论与新技术的研究；图像处理领域的标准化研究。
1.2 数字图像处理国内外研究现状
在1975年之后，计算机硬件的改良，软件的研发，以及在智能化方向的研究都使得科研人员岁数字图像处理的研究更加深入。以前，我们用自身的视觉体系分析看到的图像；现在，科研人员已经着力于通过计算机来诠释图像，也就是所谓的机器视觉。全球范围内，很多国家都将这个机器视觉作为重点研究项目，目前，这个领域收货颇多。视觉计算理论的诞生对于之后的机器视觉研究起到了举足轻重的作用。
1990年之后，数字图像处理技术正式进入飞速发展时期。从1986年到现在，在这近50年内，小波理论和变换方法充分发挥其优势，解决了数字图像处理中存在的一些难题，尤其是在局域处理这个方向上，是里程碑式的代表之作。Mallat于20世纪80年代末成功地把小波分析在图像的分拆和重组领域进行运用。小波分析的产生对图像处理的数学理论有了进一步的突破。在此之后，数学和其他领域的新理论的诞生以及计算机硬件的开发改良，造就了数字图像处理技术发展飞速。上述的新理论包括模糊数学、数学形态学、多尺度变换及神经网络等等。除此之外，研究人员通过研究改良传统的滤波技术，同时以新理论作为基础，实现了对图像脉冲噪声的有效去除。
随着数字图像技术的发展与提升，也涌现出了一大批的数字图像处理系统，应用比较广泛的有AutoCAD、CorelDRAW和Photoshop等。其中PS是由Adobe 研发的数字图像处理软件，因为其强大的功能，倍受用户的青睐。它可以实现各种各样的图像处理，是一个综合性的数字图像处理软件。PS软件使得相关从业者无论是从零开始还是在原始图片之上，都可以发挥自己的无线创意。熟练使用者在这个软件上可以实现对图片各个要素的改变，功能强大，还可以额外加上多种特制的滤镜，使得图片尽善尽美。PS之后的图片都能够在各种类型的打印机上打印出来。除此之外，也能够软拷贝到所有的出版印刷体系中去。所以，相关从业人员大都使用它进行图像处理。Adobe Photoshop由最初的2.0版到今天的9.0(CS版)。随着版本的不断提高，其功能也越来越强大，如今已经是一个成功的商业化软件。
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