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1、本科毕业设计数字图像的几何变换本科毕业设计（论文）题 目： 数字图像的几何变换 Geometrical Transformation of Digital Image学 院： 专 业： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 职 称： 二OO 六年 五月 十六日本科毕业设计数字图像的几何变换- 2 - 摘 要几何变换是最常见的图像处理手段，通过对变形的图像进行几何校正，可以得出准确的图像。常用的几何变换功能包括图像的平移、图像的镜像变换、图像的转置、图像的缩放、图像的旋转等等。目前数字图像处理的应用越来越广泛，已经渗透到工业、航空航天、军事等各个领域，在国民经济中发挥越来越大的作用。作为数字图像处理
2、的一个重要部分，本文介绍的工作是如何用Visual C+编程工具设计一个完整的应用程序，实现经典的图像几何变换功能。程序大概分为两大部分：读写BMP图像，和数字图像的几何变换。即首先用Visual C+创建一个多文档应用程序框架，在实现任意BMP图像的读写，打印，以及剪贴板操作的基础上，完成经典的图像几何变换功能。图像几何变换的Visual C+编程实现，为校内课题的实现提供了一个实例。关键字：图像处理；几何变换；BMP图像；Visual C+Abstract The geometrical transformation is the most popular image processing
3、 method. We can get an exact image from a distorted image through the geometrical emendation. The transforming methods in common use including translation, mirror, rotation, or transpose an image. Since the domain of digital image processing application has becoming wider and wider, it penetrates in
4、to many fields. Such as industry, aviation, military, and has become much more important in every aspects of our life.Being an important part of digital image processing, the work introduced in this article is about how to design an integrated application program using Visual C+ to implement the cla
5、ssic geometrical transformation. The program can be divided into two parts: read or write a BMP image, and the geometrical transformation for it. So I designed a multiple document interface first, on the basic of read, write, print, and the clipboard operation of an image, then carry out the functio
6、n of geometrical transformation finally. The implementation of geometrical transformation using Visual C+ is a good example for carrying out intramural problems. Keywords: Image processing; Geometrical transformation; BMP image; Visual C+本科毕业设计数字图像的几何变换- 3 -目录第一章 绪论211 何谓数字图像处理2111 图像的概念2112图像处理212
7、图像处理学的内容和其他相关学科的关系2121 图像处理学的内容2122 图像处理学与相关学科的关系213 数字图像处理的特点及其应用2131 数字图像处理的特点2132 数字图像处理的应用214 Visual C+2141 Visual C+简述2142 将Visual C+应用于数字图像的几何变换2第二章 数字图像处理的基本概念221 图像和调色板2211 图像的显示2212 调色板2213 色彩系统2214 灰度图222 GDI位图2221 从资源中装入GDI位图2222 伸缩位图223 设备无关位图（DIB）2231 BMP文件中DIB的结构2232 DIB访问函数2233 使用DIB读
8、写BMP文件2第三章 图像的几何变换231 图像的平移2311 理论基础2312 Visual C+编程实现232 图像的镜像变换2321 理论基础2322 Visual C+编程实现233 图像的转置2331 理论基础2332 Visual C+编程实现234 图像的缩放2341 理论基础2342 Visual C+编程实现235 图像的旋转2351 理论基础2352 Visual C+编程实现236 本程序基本类对象之间的相互访问关系2第四章 结论与展望241 结论242 展望2致谢2参考文献2- 2 -第一章 绪论11 何谓数字图像处理数字图像处理（Digital Image Proce
9、ssing），就是利用数字计算机或则其他数字硬件，对从图像信息转换而得到的电信号进行某些数学运算，以提高图像的实用性。例如从卫星图片中提取目标物的特征参数，三维立体断层图像的重建等。总的来说，数字图像处理包括点运算、几何处理、图像增强、图像复原、图像形态学处理、图像编码、图像重建、模式识别等。目前数字图像处理的应用越来越广泛，已经渗透到工业、医疗保健、航空航天、军事等各个领域，在国民经济中发挥越来越大的作用。111 图像的概念图像是对客观对象的一种相似性的、生动性的描述或写真。或者说图像是客观对象的一种表示，它包含了被描述对象的有关信息。它是人们最主要的信息来源。据统计，一个人获取的信息大约有
10、75%来自视觉。图像根据其形式或产生方法来分类。从人眼的视觉特点上可将图像分为可见图像和不可见图像。其中可见图像的一个子集为图片，它包括照片、用线条画的图和画；另一个子集为光图像，即用透镜、光栅和全息技术产生的图像。不可见的图像包括不可见光成像和不可见量，如温度、压力及人口密度等的分布图。按波段多少图像可分为但波段、多波段和超波段图像。但波段图像上每点只有一个亮度值；多波段图像上每点不只一个特性。例如红、绿、蓝三波段光谱图像或彩色图像上的每个点具有红、绿、蓝三个亮度值，这三个值表示在不同光波段上的强度，人眼看来就是不同的颜色。超波段图像上每个点具有几十或几百个特性。按图像空间坐标和明暗程度的连
11、续性可分为模拟图像和数字图像。模拟图像指空间坐标和明暗程度都是连续变化的、计算机无法直接处理的图像。数字图像是一种空间坐标和灰度均不连续的、用离散的数字（一般用整数）表示的图像。这样的图像才能被计算机处理。112图像处理对图像进行一系列的操作，以达到预期的目的的技术称作图像处理。图像处理可分为模拟图像处理和数字图像处理两种方式。利用光学、照像和电子学方法对模拟图像的处理称为模拟图像处理。光学图像处理方法已有很长的历史，在激光全息技术出现后，它得到了进一步的发展。尽管光学图像处理理论日臻完善，且处理速度快，信息容量大，分辨率高，又非常经济，但处理精度不高，稳定性差，设备笨重，操作不方便和工艺水平
12、不高等原因限制了它的发展速度。从20世纪60年代起，随着电子计算机技术的进步，计算机图像处理获得了飞跃发展。所谓数字图像处理，就是利用计算机对数字图像进行系列操作，从而获得某种预期的结果的技术。数字图像处理离不开计算机，因此又称计算机图像处理。为了与模拟图像处理想区别，下文采用“数字图像处理”。12 图像处理学的内容和其他相关学科的关系121 图像处理学的内容至20世纪70年代末以来，由于数字技术和微电子技术的迅猛发展给数字图像处理提供了先进的技术手段，基于计算机的图像处理学也就从信息处理、自动控制系统论、计算机科学、数据通信、电视技术等学科中脱颖而出，成为研究“图像信息的获取、传输、存储、变
13、换、显示、理解与综合利用”的一门崭新学科。图像处理学所包含的内容是相当丰富的，根据抽象程度的不同可分为三个层次：狭义图像处理、图像分析和图像理解。狭义图像处理着重强调在图像之间进行的变换，主要是指对图像进行各种操作以改善图像的视觉效果，或对图像进行压缩编码以减少所需存储空间或传输时间、传输通路的要求。它是一个从图像到图像的过程。图像分析主要是对图像中感兴趣的目标进行检测和测量，从而建立对图像的描述。图像分析是一个从图像到数值或符号的过程。图像理解超出了目前的所学范围，则不加以讨论。122 图像处理学与相关学科的关系图像处理学是一门综合性边缘学科。从研究范围来看，它与计算机图形学、模式识别、计算
14、机视觉等既有联系又有区别。图形学原本指用图形、图表、绘图等形式表达数据信息的科学。而计算机图形学研究的是如何利用计算机技术来产生这些形式。和图像分析对比，两者的处理对象和输出结果正好相反。计算机图形学试图从非图像形式的数据描述来生成图像。另一方面，模式识别与图像分析则比较相似，只是前者试图把图像抽象成符号描述的类别，它们有相同的输入，而不同的输出结果之间可较方便的进行转换。至于计算机视觉主要强调用计算机去实现人的视觉功能，其中涉及图像处理的许多技术，但目前的研究内容主要与图像理解相结合。由此看来，以上学科相互联系，相互交叉，它们之间并没有绝对的界限。虽各有侧重但又相互补充。另外以上各学科都得到了人工智能、神经网络、遗传算法、模糊逻辑等新理论、新工具、新技术的支持，所以它们又都在近年得到了长足发展。13 数字图像处理的特点及其应用在计算机出现之前，模拟图像处理占主导地位。随着计算机的发展，数字图像处理发展速度越来越快。与人类对视觉机能着迷的历史相比，它是一门相对年轻的学科。尽管目前一般采用顺序处理的计算机，对大数据量的图像处理速度不如光学方法快，但是其处理的精度高，实现多种功能的、高度复杂的运算求解非常灵活方便。在其短短的历史中，它却成功的
