数字图像处理课程设计

班级________计科11203班________姓名____ _张琳琳_____ ___学号__ _1104685003_________任课老师______ 李敏__________课程设计任务书一、任务要求（1）实现图像处理的基本操作学习使用matlab图像处理工具箱，利用imread（）语句读入图像，例如image=imread（flower.jpg），对图像进行显示(如imshow（image）)和保存。

学习使用Cimg类，调用类成员函数AttachFromFile加载位图，SaveToFile 保存位图到文件。

（2）图像处理算法的实现与显示1、图像点运算算法设计a) 灰度对数变换b) 分段线性变换c) 灰度域值变换d) 直方图均衡化2、图像平滑算法的设计a) 高斯平滑b) 自适应平滑滤波c) 中值滤波（3）设计图像处理软件界面设计菜单式界面或设计按键式界面二、进度安排周次日期设计具体内容18 7月5日下载课程设计的安排和要求和图片7月5日完成实现图像处理的基本操作7月6日完成图像处理算法的实现与显示7月6日完成设计图像处理软件界面7月7日完成课程设计文档排版和打印目录一、设计目的 (4)二、设计方案 (4)三、具体设计内容 (4)3.1 MATLAB实现读入、显示和保存图像 (4)3.2 C++实现读入、显示和保存图像 (6)3.2.1构造CImg 头文件 (6)3.2.2构造 CImg 源文件 (12)3.2.3构造 CImgProc (19)3.3设计图像处理软件界面 (21)3.3.1图像算法菜单设计 (23)3.3.2图像的读取和保存 (23)3.3.3图像点运算算法设计 (26)3.3.4图像插值算法的设计 (29)4.结束语 (33)一、设计目的运用MATLAB和C++实现图像的读取、显示和保存，综合运用MATLAB工具箱实现图像处理的GUI程序设计，利用MATLAB图像处理工具箱，设计和实现简易的图片处理界面。

二、设计方案利用C++实现图像的读取、显示和保存，利用matlab的GUI程序设计一个简单实用的图像处理程序。

该程序应具备图像处理的常用功能，以满足用户的使用。

现设计程序有以下基本功能：1）图像的读取和保存。

2）设计图形用户界面，让用户能够对图像进行任意的亮度和对比度变化调整，显示和对比变换前后的图像。

3）设计图形用户界面，让用户能够用鼠标选取图像感兴趣区域，显示和保存该选择区域。

4）编写程序通过最近邻插值和双线性插值等算法将用户所选取的图像区域进行放大和缩小整数倍的操作，并保存，比较几种插值的效果。

5）图像直方图统计和直方图均衡，要求显示直方图统计，比较直方图均衡后的效果。

6）能对图像加入各种噪声，并通过几种滤波算法实现去噪并显示结果。

三、具体设计内容3.1 MATLAB实现读入、显示和保存图像1.打开MATLAB软件2.设定工作路径为：D:\作业3.在命令栏输入：A = imread('girl.bmp')，回车后看到命令窗口出现一系列数字矩阵。

4.在命令栏输入：imshow(A),回车出现图像figure1如图3.15.建立一个M文件，编辑代码实现读取一幅灰度图像，并将256灰度级图像修改成n灰度级的图像，图像保存为包含颜色映射表的bmp图像。

代码：%框架文件%图像的读取close allclear allclcX=imread('f:/picture/girl.bmp');%图像的显示imshow(X)%图像的保存imwrite(X,'f:/picture/girl.png');6.保存结果，关机。

图3.13.2 C++实现读入、显示和保存图像3.2.1构造CImg 头文件在C++ 中设计的类，需要把它塞进.h 和.cpp 文件里去，当然要考虑类的成员分布问题。

头文件（.h）：包括类的定义类的成员数据、类的成员函数的声明、内联函数的实现源文件（.cpp）：类中成员函数的实现#ifndef _IMG_H_#define _IMG_H_// 在计算图像大小时，采用公式：biSizeImage = biWidth' ×biHeight。

// 是biWidth'，而不是biWidth，这里的biWidth'必须是4的整倍数，表示// 大于或等于biWidth的，离4最近的整倍数。

WIDTHBYTES就是用来计算biWidth'#define WIDTHBYTES(bits) (((bits) + 31) / 32 * 4)class CImg{//构造、析构函数public://构造函数CImg();//析构函数virtual ~CImg();//成员变量public:// 图像信息结构体指针BITMAPINFOHEADER *m_pBMIH;// 图像数据指针BYTE **m_lpData;protected:int m_nColorTableEntries;LPVOID m_lpvColorTable;//成员函数public://判断位图是否有效BOOL IsValidate();// 从文件加载位图BOOL AttachFromFile(char* filePath);// 将位图保存到文件BOOL SaveToFile(char* filePath);// 在DC上绘制位图BOOL Draw(CDC* pDC);// 设置像素的值void SetPixel(int x, int y, COLORREF color);// 获取像素的值COLORREF GetPixel(int x, int y);// 获取灰度值BYTE GetGray(int x, int y);// 获取行的像素数int GetWidthPixel();// 获取列的像素数int GetHeightPixel();// 获取一行的字节数int GetWidthByte();private://释放图像所占用的空间void CleanUp();};/************************************************** inline int CImg::GetWidthPixel()功能：返回CImg实例中的图像每行的像素数参数：无返回值：int类型，返回图像每行的像素数***************************************************/ inline int CImg::GetWidthPixel(){return m_pBMIH->biWidth;}/**************************************************inline int CImg::GetHeightPixel()功能：返回CImg实例中的图像每列的像素数参数：无返回值：int类型，返回图像每列的像素数目***************************************************/inline int CImg::GetHeightPixel(){return m_pBMIH->biHeight;}/**************************************************inline int CImg::GetWidthByte()功能：返回CImg实例中的图像每行占用的字节数限制：无参数：无返回值：int类型，返回图像每行占用的字节数***************************************************/inline int CImg::GetWidthByte(){return WIDTHBYTES((m_pBMIH->biWidth)*m_pBMIH->biBitCount); }/**************************************************inline SetPixel(int x, int y, COLORREF color)功能：设置指定像素的颜色参数：int x指定像素的横坐标int y指定像素的纵坐标COLORREFRGB颜色值返回值：无***************************************************/inline void CImg::SetPixel(int x, int y, COLORREF color){if(m_pBMIH->biBitCount == 24) //真彩色位图{m_lpData[m_pBMIH->biHeight - y - 1][x*3] = GetBValue(color);m_lpData[m_pBMIH->biHeight - y - 1][x*3 + 1] = GetGValue(color);m_lpData[m_pBMIH->biHeight - y - 1][x*3 + 2] = GetRValue(color);}}/**************************************************inline COLORREF CImg::GetPixel(int x, int y)功能：返回指定坐标位置像素的颜色值参数：int x指定像素的横坐标int y制定像素的纵坐标返回值：COLERREF类型，返回用RGB形式表示的指定位置的颜色值***************************************************/inline COLORREF CImg::GetPixel(int x, int y){if(m_pBMIH->biBitCount == 24) //真彩色位图{COLORREF color = RGB(m_lpData[m_pBMIH->biHeight - y - 1][x*3 + 2], m_lpData[m_pBMIH->biHeight - y - 1][x*3 + 1],m_lpData[m_pBMIH->biHeight - y - 1][x*3]);return color;}else{throw "not support!";return 0;}}/************************************************** inline BYTE CImg::GetGray(int x, int y)功能：返回指定坐标位置像素的灰度值限制：无参数：int x指定像素的横坐标int y制定像素的纵坐标返回值：BYTE类型，返回给定像素的灰度值***************************************************/ inline BYTE CImg::GetGray(int x, int y){COLORREF color = GetPixel(x, y);BYTE r, g, b, byte;r = GetRValue(color);g = GetGValue(color);b = GetBValue(color);double dGray = (0.299*r + 0.578*g + 0.114*b);byte = (int)dGray;return byte;}#endif // _IMG_H_（1）构造和析构函数一个类，当然要有构造和析构函数了：（2）数据成员//构造函数CImg();//析构函数virtual ~CImg();第一个数据成员自然是图像数据了，这里具体则是指向二维数组首地址的指针：// 图像数据指针BYTE **m_lpData;然后我们需要一些数据成员来保存图像的一些信息，比如宽度、高度、图像类型等等。