摄像头编程并且对图像的处理以及直方图的算法

题目：图像的基本处理班级：2011级软件2班姓名：刘磊磊

时间：20130907

摘要：随着数字化与多媒体时代的来临，数字图像处理已经成为必备的基础知识。全国各大专院校的计算机、电子、通信、医学、光学及许多相关专业都开设了与数字图像预处理相关的课程。数字图像二值化是图像预处理中的一项重要技术，其在模式识别、光学字符识别、医学成像等方面都有着重要应用。本论文主要为大家介绍24位真彩图像的灰度、二值处理以及图像的一些简单的打开和保存和如何画直方图，还有一些通过这次小学期学到的一些知识。

关键字：灰度处理，二值化

图像的打开

void CText1Dlg::ShowPic()

{

if(m_path =="") //判断图片路径是否存在

{

return;

}

hwnd = GetDlgItem(IDC_pic);

hDesDC = hwnd->GetDC()->m_hDC;

hSrcDC = CreateCompatibleDC(hDesDC);

hBitmap=(HBITMAP)LoadImage(AfxGetInstanceHandle(),m_path,IMAGE_BITMAP,0,0, LR_LOADFROMFILE|LR_CREATEDIBSECTION);

GetObject(hBitmap, sizeof(BITMAP), &bm);

SelectObject(hSrcDC, hBitmap);

hwnd->GetClientRect(&rect);

::SetStretchBltMode(hDesDC,COLORONCOLOR);

::StretchBlt(hDesDC, rect.left, rect.top, rect.right, rect.bottom, hSrcDC,

0, 0, bm.bmWidth, bm.bmHeight,+SRCCOPY);

UpdateData(false);

}

void CText1Dlg::Onopenpicture() //打开图像

{

// TODO: Add your control notification handler code here

inum = 1;

CFileDialog dlg(TRUE,"bmp",".bmp",OFN_HIDEREADONL Y,"BMP Files(*.jpg)|*.bmp||");//设置所能打开图像的格式

// CFileDialog dlg(TRUE,"jpg",".jpg",OFN_HIDEREADONL Y,"JPG Files(*.bmp)|*.jpg||");这是jpg图像的打开方式

if(dlg.DoModal() != IDOK) // dlg_jpg.DoModal()

{

return;

}

m_path = dlg.GetPathName(); //获得图片路径

UpdateData(false); //更新路径公共变量

ShowPic(); //调用显示图片函数

}

图像的保存

我的方法是先选择需要保存的图片并且这张图片是已经命名的，然后选择路径，最后用CopyFile(“原始图像全名包括扩展名”，“保存的全名包括路径+新的命名+扩展名”，false)就OK了。下面是代码：

void CForm::Onsaveroud()

{

// TODO: Add your control notification handler code here

CString strFolderPath="";

TCHAR szPath[_MAX_PA TH];

BROWSEINFO bi;

bi.hwndOwner = GetSafeHwnd();

bi.pidlRoot = NULL;

bi.lpszTitle = _T("选择文件夹");

bi.pszDisplayName = szPath;

bi.ulFlags = BIF_RETURNONL YFSDIRS;

bi.lpfn = NULL;

bi.lParam = NULL;

LPITEMIDLIST pItemIDList = SHBrowseForFolder(&bi);

if(pItemIDList)

{

if(SHGetPathFromIDList(pItemIDList,szPath))

{

strFolderPath = szPath;

}

// 防止内存泄露，要使用IMalloc接口

IMalloc* pMalloc;

if( SHGetMalloc(&pMalloc) != NOERROR )

{

TRACE(_T("无法取得外壳程序的IMalloc接口\n"));

}

pMalloc->Free(pItemIDList);

if(pMalloc)

pMalloc->Release();

}

ScanDiskFile(strFolderPath);

}

void CForm::ScanDiskFile(CString& strPath)

{

CFileFind find;

CString strTemp = strPath;

CString strDirectory = strPath + _T("\\") + _T("\\*.*");

CString strFile;

BOOL IsFind = find.FindFile(strDirectory);

IsFind=find.FindNextFile();

// 如果是"." 则不扫描

if(find.IsDots())

{}

// 如果是是目录,继续扫描此目录

else

if(find.IsDirectory())

{

strFile = find.GetFileName();

strTemp = strTemp ;//+ _T("\\") + strFile;

//ScanDiskFile(strTemp);

}

m_path=strTemp;//m_path就是所要保存图片的路径

UpdateData(false);

find.Close();

}

彩色图像的灰度处理：

图像灰度处理就是把各个像素点的R,G,B值设置为同一个值，当然要根据图像来取值。

void CText1Dlg::Oncolortogray() //彩色转换灰度

{

// TODO: Add your control notification handler code here

// m_dwOperation = IMAGE_Text1_color_grayed_out;

UpdateData();

CString str;

if(inum == 1)//判别是否是从其他路径读取

{

m_sourcefile = m_path;//m_sourcefile 是所要处理的彩色图片的路径及全名

m_targetfile = m_path+"gray.bmp";//m_targetfile是处理过的图片的路径及全名

str = m_targetfile;

}

m_sourcefile = CStimes;

m_targetfile = "gray.bmp";

str = m_targetfile;

if(m_sourcefile == "" || m_targetfile == "")

return;

FILE *sourcefile,*targetfile;

//位图文件头和信息头

BITMAPFILEHEADER sourcefileheader,targetfileheader;

BITMAPINFOHEADER sourceinfoheader,targetinfoheader;

memset(&targetfileheader,0,sizeof(BITMAPFILEHEADER));

memset(&targetinfoheader,0,sizeof(BITMAPINFOHEADER));

sourcefile=fopen(m_sourcefile,"rb");

fread((void*)&sourcefileheader,1,sizeof(BITMAPFILEHEADER),sourcefile);//提取原图文件头

if(sourcefileheader.bfType!=0x4d42)

{

fclose(sourcefile);

MessageBox("原图象不为BMP图象！");

return;

}

fread((void*)&sourceinfoheader,1,sizeof(BITMAPINFOHEADER),sourcefile);//提取文件信息头

if(sourceinfoheader.biBitCount!=24)

{

fclose(sourcefile);

MessageBox("原图象不为24位真彩色！");

return;

}

if(sourceinfoheader.biCompression!=BI_RGB)

{

fclose(sourcefile);

MessageBox("原图象为压缩后的图象，本程序不处理压缩过的图象！");

return;

}

//构造灰度图的文件头

targetfileheader.bfOffBits=54+sizeof(RGBQUAD)*256;

targetfileheader.bfSize=targetfileheader.bfOffBits+sourceinfoheader.biSizeImage/3;

targetfileheader.bfReserved1=0;

targetfileheader.bfReserved2=0;

targetfileheader.bfType=0x4d42;

//构造灰度图的信息头，这些都是固定值

targetinfoheader.biBitCount=8;

targetinfoheader.biSize=40;

targetinfoheader.biHeight=sourceinfoheader.biHeight;

targetinfoheader.biWidth=sourceinfoheader.biWidth;

targetinfoheader.biPlanes=1;

targetinfoheader.biCompression=BI_RGB;

targetinfoheader.biSizeImage=sourceinfoheader.biSizeImage/3;

targetinfoheader.biXPelsPerMeter=sourceinfoheader.biXPelsPerMeter;

targetinfoheader.biYPelsPerMeter=sourceinfoheader.biYPelsPerMeter;

targetinfoheader.biClrImportant=0;

targetinfoheader.biClrUsed=256;

//构造灰度图的调色版

RGBQUAD rgbquad[256];

// color=(RGBMixPlate *)malloc(sizeof(RGBMixPlate)*256);

// index=(BYTE *)malloc(sizeof(BYTE)*infohead.readSize);

int i,j,m,n,k;

for(i=0;i<256;i++)

{

rgbquad[i].rgbBlue=i;

rgbquad[i].rgbGreen=i;

rgbquad[i].rgbRed=i;

rgbquad[i].rgbReserved=0;

}

targetfile=fopen(m_targetfile,"wb");

//写入灰度图的文件头,信息头和调色板信息

fwrite((void*)&targetfileheader,1,sizeof(BITMAPFILEHEADER),targetfile);

fwrite((void*)&targetinfoheader,1,sizeof(BITMAPINFOHEADER),targetfile);

fwrite((void*)&rgbquad,1,sizeof(RGBQUAD)*256,targetfile);

BYTE* sourcebuf;

BYTE* targetbuf;

//这里是因为BMP规定保存时长度和宽度必须是4的整数倍,如果不是则要补足

m=(targetinfoheader.biWidth/4)*4;

if(m

m=m+4;

n=(targetinfoheader.biHeight/4)*4;

if(n

n=n+4;

sourcebuf=(BYTE*)malloc(m*n*3);

//读取原图的颜色矩阵信息

fread(sourcebuf,1,m*n*3,sourcefile);

fclose(sourcefile);

targetbuf=(BYTE*)malloc(m*n);

BYTE BYcolor[3];

// 通过原图颜色矩阵信息得到灰度图的矩阵信息

for(i=0;i

{

for(j=0;j

{

for(k=0; k<3; k++)

BYcolor[k]=sourcebuf[(i*m+j)*3+k];

targetbuf[(i*m)+j]=BYcolor[0]*0.114+BYcolor[1]*0.587+BYcolor[2]*0.299;

if(targetbuf[(i*m)+j]>255)

targetbuf[(i*m)+j]=255;

}

}

fwrite((void*)targetbuf,1,m*n+1,targetfile);

fwrite(&targetinfoheader,1,12,targetfile);

fwrite(&targetinfoheader,1,40,targetfile);

fclose(targetfile);

////////////////////////////////////////////////////

preview(IDC_pic,str);//灰度预览

}

void CText1Dlg::preview(int control, CString CStimes)//预览图片

{//conture是所要显示图片的picture控件的ID，CStimes是所要预览的图片的全名（包括扩展名）

CString filepath;

filepath = CStimes;

IStream* stream;

IPicture* picture;

OLE_XSIZE_HIMETRIC m_width;

OLE_YSIZE_HIMETRIC m_height;

HGLOBAL hmem;

CFile file;

file.Open(filepath,CFile::modeReadWrite);

DWORD len=file.GetLength();

hmem=GlobalAlloc(GMEM_MOVEABLE,len);

LPVOID pData=NULL;

pData=GlobalLock(hmem);

file.ReadHuge(pData,len);

file.Close();

GlobalUnlock(hmem);

CreateStreamOnHGlobal(hmem,TRUE,&stream);

OleLoadPicture(stream,len,TRUE,IID_IPicture,(LPVOID*)&picture);

picture->get_Height(&m_height);

picture->get_Width(&m_width);

int width=(int)(240);

int height=(int)(225);

// int width=(int)(m_width/26.45);

// int height=(int)(m_height/26.45);

CRect rect1,rect2;

GetClientRect(rect1);

GetWindowRect(rect2);

int x,y;

x=rect1.Width()>(width+10)?0:(width+10-rect1.Width());

y=rect1.Height()>(height+10)?0:(height+10-rect1.Height());

rect2.InflateRect(x/2,y/2);

MoveWindow(rect2);

CenterWindow();

//CDC* pDC=GetDC();

CWnd *pi=GetDlgItem(control);//---注意：GetDlgItem是Cwnd类中函数，在此格式是继承；

CDC *dc=pi->GetDC(); //

picture->Render(dc->m_hDC,0,0,width,height,0,m_height,m_width,-m_height,NULL);

pi->ReleaseDC(dc);////

}

彩色图像的二值化：

图像的二值化就是将图像上的每个像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图变为明显的黑白效果。

将256个亮度等级的灰度图像通过适当的阀值选取而获得仍然可以反映图像整体和局部特征的二值化图像。所有灰度大于或者等于阀值的像素被判定为属于特定物体，其灰度值为255，否则这些像素点被排除在物体区域外，灰度值为0，拜师背景或者例外的物体区域。下面是代码：

void CText1Dlg::Onwhiteandblack() //彩色图片二值化

{

// TODO: Add your control notification handler code here

UpdateData();

if(inum == 1)

{

m_sourcefile = CStimes;//m_sourcefile 是所要处理的彩色图片的路径及全名

m_targetfile = "white.bmp";//m_targetfile是处理过的图片的路径及全名

}

m_sourcefile = CStimes;

m_targetfile = "white.bmp";

if(m_sourcefile == "" || m_targetfile == "")

return;

FILE *sourcefile,*targetfile;

//位图文件头和信息头

BITMAPFILEHEADER sourcefileheader,targetfileheader;

BITMAPINFOHEADER sourceinfoheader,targetinfoheader;

memset(&targetfileheader,0,sizeof(BITMAPFILEHEADER));

memset(&targetinfoheader,0,sizeof(BITMAPINFOHEADER));

sourcefile=fopen(m_sourcefile,"rb");

fread((void*)&sourcefileheader,1,sizeof(BITMAPFILEHEADER),sourcefile);//提取原图文件头

if(sourcefileheader.bfType!=0x4d42)

{

fclose(sourcefile);

MessageBox("原图象不为BMP图象！");

return;

}

fread((void*)&sourceinfoheader,1,sizeof(BITMAPINFOHEADER),sourcefile);//提取文件信息头

if(sourceinfoheader.biBitCount!=24)

{

fclose(sourcefile);

MessageBox("原图象不为24位真彩色！");

return;

}

if(sourceinfoheader.biCompression!=BI_RGB)

{

fclose(sourcefile);

MessageBox("原图象为压缩后的图象，本程序不处理压缩过的图象！");

return;

}

//构造灰度图的文件头

targetfileheader.bfOffBits=54+sizeof(RGBQUAD)*256;

targetfileheader.bfSize=targetfileheader.bfOffBits+sourceinfoheader.biSizeImage/3;

targetfileheader.bfReserved1=0;

targetfileheader.bfReserved2=0;

targetfileheader.bfType=0x4d42;

//构造灰度图的信息头

targetinfoheader.biBitCount=8;

targetinfoheader.biSize=40;

targetinfoheader.biHeight=sourceinfoheader.biHeight;

targetinfoheader.biWidth=sourceinfoheader.biWidth;

targetinfoheader.biPlanes=1;

targetinfoheader.biCompression=BI_RGB;

targetinfoheader.biSizeImage=sourceinfoheader.biSizeImage/3;

targetinfoheader.biXPelsPerMeter=sourceinfoheader.biXPelsPerMeter;

targetinfoheader.biYPelsPerMeter=sourceinfoheader.biYPelsPerMeter;

targetinfoheader.biClrImportant=0;

targetinfoheader.biClrUsed=256;

//构造灰度图的调色版

RGBQUAD rgbquad[256];

// color=(RGBMixPlate *)malloc(sizeof(RGBMixPlate)*256);

// index=(BYTE *)malloc(sizeof(BYTE)*infohead.readSize);

int i,j,m,n,k;

for(i=0;i<256;i++)

{

rgbquad[i].rgbBlue=i;

rgbquad[i].rgbGreen=i;

rgbquad[i].rgbRed=i;

rgbquad[i].rgbReserved=0;

}

targetfile=fopen(m_targetfile,"wb");

//写入灰度图的文件头,信息头和调色板信息

fwrite((void*)&targetfileheader,1,sizeof(BITMAPFILEHEADER),targetfile);

fwrite((void*)&targetinfoheader,1,sizeof(BITMAPINFOHEADER),targetfile);

fwrite((void*)&rgbquad,1,sizeof(RGBQUAD)*256,targetfile);

BYTE* sourcebuf;

BYTE* targetbuf;

//这里是因为BMP规定保存时长度和宽度必须是4的整数倍,如果不是则要补足m=(targetinfoheader.biWidth/4)*4;

if(m

m=m+4;

n=(targetinfoheader.biHeight/4)*4;

if(n

n=n+4;

sourcebuf=(BYTE*)malloc(m*n*3);

//读取原图的颜色矩阵信息

fread(sourcebuf,1,m*n*3,sourcefile);

fclose(sourcefile);

targetbuf=(BYTE*)malloc(m*n);

BYTE BYcolor[3];

// 通过原图颜色矩阵信息得到灰度图的矩阵信息

for(i=0;i

{

for(j=0;j

{

for(k=0; k<3; k++)

BYcolor[k]=sourcebuf[(i*m+j)*3+k];

targetbuf[(i*m)+j]=BYcolor[0]*0.114+BYcolor[1]*0.587+BYcolor[2]*0.299;

if(targetbuf[(i*m)+j]>255)

targetbuf[(i*m)+j]=255;

if( targetbuf[(i*m)+j]>100)///阀值m_scrollbar.GetScrollPos()

targetbuf[(i*m)+j] = 255;

else

targetbuf[(i*m)+j] = 0;

}

}

fwrite((void*)targetbuf,1,m*n+1,targetfile);

fclose(targetfile);

preview(IDC_pic,"white.bmp");//二值预览

}

直方图：

直方图(Histogram)又称柱状图、质量分布图。是一种统计报告图，由一系列高度不等的纵向条纹或线段表示数据分布的情况。一般用横轴表示数据类型，纵轴表示分布情况。下面介绍直方图的简单绘制代码。

void CHistogram::OnRed()

{

// TODO: Add your control notification handler code here

GetDlgItem(IDC_STATIC1)->ShowWindow(SW_SHOW);

GetDlgItem(IDC_STATIC2)->ShowWindow(SW_HIDE);

GetDlgItem(IDC_STATIC3)->ShowWindow(SW_HIDE);

GetDlgItem(IDC_STATIC4)->ShowWindow(SW_HIDE);

GetDlgItem(IDC_STATIC5)->ShowWindow(SW_HIDE);

}//我在对话框上添加了5个piture框架类控件，ID分别是GetDlgItem（）里面的。我只写一个，其他的差不多，改一下所要显示的控件ID就成了。

void CHistogram:: coordinate_axis()//画坐标轴

{

CWnd *pi=GetDlgItem(IDC_STATIC6);//---注意：GetDlgItem是Cwnd类中函数，在此格式是继承；

CDC *dc=pi->GetDC();

dc->MoveTo(0,255);

dc->LineTo(0,0);//画纵轴

dc->MoveTo(0,0);

dc->LineTo(5,5);

dc->MoveTo(0,0);

dc->LineTo(-5,5);///纵轴箭头

dc->MoveTo(0,255);

dc->LineTo(270,255);//横轴

dc->MoveTo(270,255);

dc->LineTo(265,250);

dc->MoveTo(270,255);

dc->LineTo(265,260);//横轴箭头

int i,j;

for(i=11;i<255;)

{

dc->MoveTo(i,255);

dc->LineTo(i,258);

i+=10;

}//设置横轴步长，10

dc->MoveTo(256,255);

dc->LineTo(256,258);

for(i=245;i>0;)

{

dc->MoveTo(0,i);

dc->LineTo(-3,i);

i-=10;

}//设置纵轴步长

pi->ReleaseDC(dc);

}

void CHistogram::red()//红色直方图

{

CWnd *pi=GetDlgItem(IDC_STATIC1);//---注意：GetDlgItem是Cwnd类中函数，在此格式是继承；

CDC *dc=pi->GetDC();

CPen MyPen,*OldPen;

MyPen.CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(0,0,0));

OldPen=dc->SelectObject(&MyPen);

int i,j;

for(i=0,j=1;i<=255;)

{

dc->MoveTo(j,255);

dc->LineTo(j,255-a[i]/m_scrollbar.GetScrollPos());//

j++;

i++;

}

pi->ReleaseDC(dc);

dc->SelectObject(OldPen);

MyPen.DeleteObject();

}

void CHistogram::green()//绿色

{

CWnd *pi=GetDlgItem(IDC_STATIC2);//---注意：GetDlgItem是Cwnd类中函数，在此格式是继承；

CDC *dc=pi->GetDC();

int i,j;

CPen MyPen,*OldPen;

MyPen.CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(0,0,0));

OldPen=dc->SelectObject(&MyPen);

for(i=0,j=1;i<=255;)

{

dc->MoveTo(j,255);

dc->LineTo(j,255-b[i]/m_scrollbar.GetScrollPos());

j++;

i++;

}

//}

//dc->MoveTo(0,0);

//dc->LineTo(255,255);

pi->ReleaseDC(dc);

dc->SelectObject(OldPen);

MyPen.DeleteObject();

}

void CHistogram::blue()

{

CWnd *pi=GetDlgItem(IDC_STATIC3);//---注意：GetDlgItem是Cwnd类中函数，在此格式是继承；

CDC *dc=pi->GetDC();

int i,j;

CPen MyPen,*OldPen;

MyPen.CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(0,0,0));

OldPen=dc->SelectObject(&MyPen);

for(i=0,j=1;i<=255;)

{

dc->MoveTo(j,255);

dc->LineTo(j,255-c[i]/m_scrollbar.GetScrollPos());

j++;

i++;

}

pi->ReleaseDC(dc);

dc->SelectObject(OldPen);

MyPen.DeleteObject();

}

接着添加响应函数OnPaint（）；

void CHistogram::OnPaint() //调用各个函数就成了

{

CPaintDC dc(this); // device context for painting

zuobiaozhou();

if(k==1)

red();

if(k==2)

green();

if(k==3)

blue();

if(k==4)

gray();

if(k==5)

erzhi();

// Do not call CDialog::OnPaint() for painting messages

}

结论：图像预处理是数字图像处理的前期工作，目前被应用于各个方面。通过数字图像

处理来处理图像，达到便于人或机械识别。所以我们应该更加努力的掌握好图像处理的知识。