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1、图像显示与处理实验报告班级： 信息123班 姓名： 杨阳 学号： 2012270732图像显示与处理一、实验目的1、掌握BMP文件格式，熟悉各参数和图像数据的存放方式；2、通过编程实现对图像内容的读取（到内存中）；3、完成图像的显示，掌握设备环境上下文（DC）的使用方式。4、对图像进行二值化、求边缘、增强等简单处理。二、实验仪器设备、工具及材料设备：多媒体计算机。软件：Visual Studio 6.0及以上版本。材料：灰度图像，24位真彩色图像（均为非压缩BMP格式）等。三、实验内容及步骤1、BMP文件格式BMP是Bitmap（位图）的简写，是Windows操作系统中的标准图像文件格式。Wi
2、ndows 3.0以前的BMP图文件格式与显示设备有关，称为设备相关位图DDB文件格式。Windows 3.0以后的BMP图象文件与显示设备无关，因此称为设备无关位图DIB（device-independent bitmap）格式。BMP文件由4部分组成：位图文件头（BITMAPFILEHEADER）、位图信息头（BITMAPINFOHEADER）、彩色表（RGBQUAD）和图像数据阵列。对应的数据结构定义如下（来自MSDN）。typedef struct tagBITMAPFILEHEADER WORD bfType; / file type, must be BM DWORD bfSize
3、; / size (bytes) of the bitmap file WORD bfReserved1; WORD bfReserved2; DWORD bfOffBits; / offset (bytes) from this structure to the bitmap bits BITMAPFILEHEADER;typedef struct tagBITMAPINFO BITMAPINFOHEADER bmiHeader; RGBQUAD bmiColors1; BITMAPINFO, *PBITMAPINFO; typedef struct tagRGBQUAD BYTE rgbB
4、lue; BYTE rgbGreen;BYTE rgbRed; BYTE rgbReserved; RGBQUAD;typedef struct tagBITMAPINFOHEADERDWORD biSize; / bytes required by the structureLONG biWidth; LONG biHeight;WORD biPlanes; / number of planes, must be 1WORD biBitCount; / number of bits-per-pixelDWORD biCompression;/ BI_RGB: uncompressedDWOR
5、D biSizeImage; / size(bytes) of image, set to 0 for BI_RGB bitmapsLONG biXPelsPerMeter;/ horizontal resolutionLONG biYPelsPerMeter;/ vertical resolutionDWORD biClrUsed;DWORD biClrImportant; BITMAPINFOHEADER;自然界所有颜色都可由红、绿、蓝（R，G，B）组合而成。R/G/B各自分成256级，这种分级概念称为量化，这样就能表示256256256约1600万种颜色，这对于人眼来说已经足够丰富了。对
6、于颜色数远远少于1600万种的彩色图，可以用一个表：表中的每一行记录一种颜色的R、G、B值。这样当我们表示一个象素的颜色时，只需要指出该颜色是在第几行，即该颜色在表中的索引值。这张R、G、B的表，就是我们常说的调色板（Palette），另一种叫法是颜色查找表LUT(Look Up Table）。用R、G、B颜色表示所有的颜色叫做真彩色图（true color）。表示真彩色图时，每个象素直接用R、G、B三个分量字节表示，而不采用调色板技术。真彩色图又叫做24位色图。在Windows下，RGB颜色阵列存储的格式其实BGR。而32位的RGB位图像素数据格式是：蓝色B值、绿色G值、红色R值、透明通道A
7、值。透明通道也称Alpha通道，该值是该像素点的透明属性，取值在0（全透明）到255（不透明）之间。2、BMP文件加载加载文件的目的是要得到图片属性及RGB数据，以便将其绘制在DC上。首先，加载文件头：BITMAPFILEHEADER header;file.read(char*)&header,sizeof(header);然后，加载位图信息头：BITMAPINFOHEADER infoheader;file.read(char*)&infoheader,sizeof(infoheader);这里我们得到了3各重要的图形属性：宽，高，以及每个像素颜色所占用的位数。接着，要考虑行对齐：由于Wi
8、ndows在进行行扫描的时候最小的单位为4个字节，所以当图片宽width乘以每个像素的字节数不是4的整数倍时，要在每行的后面补0。需要通过下面的方法计算正确的数据长度：m_dwBytesPerLine = (m_pBmpInfoHead-biWidth) + 3) 2) biWidth*3) + 3) 2) biHeight;最后，加载图片数据：对于24位和32位的位图文件，位图数据的偏移量为sizeof(BITMAPFILEHEADER) + sizeof(BITMAPINFOHEADER）也就是说现在可以直接读取图像数据了。m_pImageData = new unsigned charm
9、_iImageDataSize;file.read(char*) m_pPixelData, m_iImageDataSize );如果你足够细心，就会发现内存m_pPixelData里的数据的确是BGR格式，可以用个纯蓝色或者是纯红色的图片测试一下。3、BMP文件显示下面是一段GDI绘制代码（一般可在OnDraw函数中实现），仅作参考。对于有调色板的图像：CPalette * pOldPal = pDC-SelectPalette( m_pPal, 1 );:SetStretchBltMode( pDC-m_hDC, COLORONCOLOR );:SetDIBitsToDevice( pD
10、C-m_hDC, 0, 0, m_pBmpInfoHead-biWidth,m_pBmpInfoHead-biHeight, 0, 0, 0, m_pBmpInfoHead-biHeight,m_pPixelData, (LPBITMAPINFO)m_pBmpInfoHead, DIB_RGB_COLORS );pDC-SelectPalette( pOldPal, 1 );如果没有调色板：:SetStretchBltMode( pDC-m_hDC, COLORONCOLOR );:SetDIBitsToDevice( pDC-m_hDC, 0, 0, m_pBmpInfoHead-biWid
11、th,m_pBmpInfoHead-biHeight, 0, 0, 0, m_pBmpInfoHead-biHeight,m_pPixelData, (LPBITMAPINFO)m_pBmpInfoHead, DIB_RGB_COLORS );4、图像处理此处，我们仅对灰度图像进行简单的处理，可以在二值化、求边缘和图像增强之中选择一到两个进行尝试。二值化：设定一个阈值（比如128），逐一检查每个像素的值，大于等于这个值的像素被设为255，小于这个阈值的像素被设为0。就会出现一个二值化的结果。求边缘：简单的求边缘算法是对图像中每个像素（最边缘的像素可不考虑）进行二维卷积运算，可以采用Sobel算子进行尝试。Sobel算子有两个，分别可以计算水平方向和垂直方向的边缘强度，通过综合而这可以得到整体边缘强度。-101-20（中心）2-101-1-2-100（中心）0121图像增强：图像像素灰度一般会集中在某个区域，导致视觉分辨率低下。为此，可以考虑对该段区域进行拉伸。比如，按照如下曲线（或折线）的映射关系，类似于非均匀采样，将某段的量化精度提高。实验截图：
