《二值图象显示--图案法》由会员分享，可在线阅读，更多相关《二值图象显示--图案法（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、二值图象显示二值图象显示-图案法图案法图案法(patterning)是指灰度可以用一定比例的黑白点组成的区域表示，从而达到整体图象的灰度感。黑白点的位置选择称为图案化。在具体介绍图案法之前，先介绍一下分辨率的概念。计算机显示器，打印机，扫描仪等设备的一个重要指标就是分辨率，单位是dpi(dot per inch)，即每英寸点数，点数越多，分辨率就越高，图象就越清晰。让我们来计算一下，计算机显示器的分辨率有多高。设显示器为15英寸(指对角线长度)，最多显示12801024个点。因为宽高比为4：3，所以宽有12英寸，高有9英寸，则该显示器的水平分辨率为106dpi，垂直分辨率为113.8dpi。一
2、般的激光打印机的分辨率有 300dpi300dpi，600dpi600dpi，720dpi720dpi。所以打出来的图象要比计算机显示出来的清晰的多。扫描仪的分辨率要高一些，数码相机的分辨率更高。言归正传，前面讲了，图案化使用图案来表示象素的灰度，那么我们来做一道计算题。假设有一幅2401808bit的灰度图，当用分辨率为300dpi300dpi的激光打印机将其打印到12.89.6英寸的纸上时，每个象素的图案有多大？这道题很简单，这张纸最多可以打(30012.8) (3009.6)=38402880个点，所以每个象素可以用(3840/240)(2880/180)=1616个点大小的图案来表示，
3、即一个象素256个点。如果这1616的方块中一个黑点也没有，就可以表示灰度256；有一个黑点，就表示灰度255；依次类推，当都是黑点时，表示灰度0。这样，1616的方块可以表示257级灰度，比要求的8bit共256级灰度还多了一个。所以上面的那幅图的灰度级别完全能够打印出来。这里有一个图案构成的问题，即黑点打在哪里？比如说，只有一个黑点时，我们可以打在正中央，也可以打1616的左上角。图案可以是规则的，也可以是不规则的。一般情况下，有规则的图案比随即图案能够避免点的丛集，但有时会导致图象中有明显的线条。如图4.1中，22的图案可以表示5级灰度，当图象中有一片灰度为的1的区域时，如图4.2所示，
4、有明显的水平和垂直线条。如果想存储256级灰度的图案，就需要2561616的二值点阵，占用的空间还是相当可观的。有一个更好的办法是：只存储一个整数矩阵，称为标准图案，其中的每个值从0到255。图象的实际灰度和阵列中的每个值比较，当该值大于等于灰度时，对应点打一黑点。下面举一个25级灰度的例子加以说明。图4.4中，左边为标准图案，右边为灰度为15的图案，共有10个黑点，15个白点。其实道理很简单，灰度为0时全是黑点，灰度每增加1，减少一个黑点。要注意的是，55的图案可以表示26种灰度，当灰度是25才是全白点，而不是灰度为24时。下面介绍一种设计标准图案的算法，是由Limb在1969年提出的。先以
5、一个22的矩阵开始：设M1= 通过递归关系有Mn+1=，其中Mn和Un均为2n2n的方阵，Un的所有元素都是1。根据这个算法，可以得到M2=，为16级灰度的标准图案。M3(88阵)比较特殊，称为Bayer抖动表。M4是一个1616的矩阵。根据上面的算法，如果利用M3一个象素要用88的图案表示，则一幅NN的图将变成8N8N大小。如果利用M4，就更不得了，变成16N16N了。能不能在保持原图大小的情况下利用图案化技术呢？一种很自然的想法是：如果用M2阵，则将原图中每88个点中取一点，即重新采样，然后再应用图案化技术，就能够保持原图大小。实际上，这种方法并不可行。首先，你不知道这88个点中找哪一点比
6、较合适，另外，88的间隔实在太大了，生成的图象和原图肯定相差很大，就象图4.1最右边的那幅图一样。我们可以采用这样的做法：假设原图是256级灰度，利用Bayer抖动表，做如下处理 if (gyx2) bayery BOOL LimbPatternM3(HWND hWnd) DWORD OffBits,BufSize LPBITMAPINFOHEADER lpImgData; LPSTR lpPtr; HLOCAL hTempImgData; LPBITMAPINFOHEADER lpTempImgData; LPSTR lpTempPtr; HDC hDc; HFILE hf; LONG x,
7、y; unsigned char num; OffBits=bf.bfOffBits-sizeof(BITMAPFILEHEADER); BufSize=OffBits+bi.biHeight*LineBytes;/要开的缓冲区大小 if(hTempImgData=LocalAlloc(LHND,BufSize)=NULL) MessageBox(hWnd,“Error alloc memory!“,“Error Message“,MB_OK| MB_ICONEXCLAMATION);return FALSE; lpImgData=(LPBITMAPINFOHEADER)GlobalLock(
8、hImgData); lpTempImgData=(LPBITMAPINFOHEADER)LocalLock(hTempImgData); /拷贝头信息和位图数据 memcpy(lpTempImgData,lpImgData,BufSize); for(y=0;y2) BayerPatterny /打白点else *(lpTempPtr+)=(unsigned char)0; /打黑点 if(hBitmap!=NULL)DeleteObject(hBitmap); hDc=GetDC(hWnd); /形成新的位图 hBitmap=CreateDIBitmap(hDc,(LPBITMAPINFO
9、HEADER)lpTempImgData, (LONG)CBM_INIT, (LPSTR)lpTempImgData+ sizeof(BITMAPINFOHEADER)+ NumColors*sizeof(RGBQUAD), (LPBITMAPINFO)lpTempImgData, DIB_RGB_COLORS); hf=_lcreat(“c:limbm3.bmp“,0); _lwrite(hf,(LPSTR) _lwrite(hf,(LPSTR)lpTempImgData,BufSize); _lclose(hf); /释放内存和资源 ReleaseDC(hWnd,hDc); LocalUnlock(hTempImgData); LocalFree(hTempImgData); GlobalUnlock(hImgData); return TRUE;
