數(shù)字圖像處理課程設計報告---直方圖均衡化

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文檔簡介

1、　　設計題目：直方圖均衡化　　1、直方圖的理論基礎：　?。?）直方圖概念：灰度直方圖表示圖像中每種灰度出現(xiàn)的頻率。　　（2）直方圖的作用：反映一幅圖像的灰度分布特性　?。?）直方圖的計算：　　式中：nk為圖像中

2、出現(xiàn)rk級灰度的像素數(shù)，n是圖像像素總數(shù)，而nk/n即為頻數(shù)。　　2、設計目的：產生一幅灰度級分布具有均勻概率密度的圖像，擴展像素取值的動態(tài)范圍，達到了圖象增強的目的。　　3、直方圖均衡化的效果： 　　1）變換后直方圖趨向平坦，灰級減少，灰度合并。 　　2）原始象含

3、有象素數(shù)多的幾個灰級間隔被拉大了，壓縮的只是象素數(shù)少的幾個灰度級，實際視覺能夠接收的信息量大大地增強了，增加了圖象的反差。同時，也增加了圖象的可視粒度。 　　4、離散情況下的直方圖均衡化的算法：　　A、列出原始圖像的灰度級 　　B、統(tǒng)計各灰度級的像素數(shù)目　　C、計

4、算原始圖像直方圖各灰度級的頻數(shù)　　D、計算累積分布函數(shù)　　F、應用以下公式計算映射后的輸出圖像的灰度級，P為輸出圖像灰度級的個數(shù)，其中INT為取整符號：　　G、用的映射關系修改原始圖像的灰度級，從而獲得直方圖近似為均勻分布的輸出圖像。　　3、源程序代碼&

5、lt;/b>　　// cqxhistView.cpp : implementation of the CCqxhistView class　　#include "stdafx.h"　　#include "cqxhist.h"

6、　#include "cqxhistDoc.h"　　#include "cqxhistView.h"　　#ifdef _DEBUG　　#define new DEBUG_NEW　　#undef THIS_FILE

7、　　static char THIS_FILE[] = __FILE__;　　#endif　　/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　/

8、/ CCqxhistView　　IMPLEMENT_DYNCREATE(CCqxhistView, CView)　　BEGIN_MESSAGE_MAP(CCqxhistView, CView)　　//{{AFX_MSG_MAP(CCqxhistView)　　ON_COMM

9、AND(ID_OPEN_IMAGE, OnOpenImage)　　ON_COMMAND(ID_HIST_IMAGE, OnHistImage)　　//}}AFX_MSG_MAP　　// Standard printing commands　　ON_COMMAND(ID_F

10、ILE_PRINT, CView::OnFilePrint)　　ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_DIRECT, CView::OnFilePrint)　　ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_PREVIEW, CView::OnFilePrintPreview)　　END_MESSA

11、GE_MAP()　　/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　// CCqxhistView construction/destruction　　CCqxhistView::CCqxhistView

12、()　　{　　// TODO: add construction code here　　}　　CCqxhistView::~CCqxhistView()&

13、lt;b>　　{　　}　　BOOL CCqxhistView::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs)　　{　　// TODO: Mo

14、dify the Window class or styles here by modifying　　// the CREATESTRUCT cs　　return CView::PreCreateWindow(cs);　　}　　//

15、///////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　// CCqxhistView drawing　　void CCqxhistView::OnDraw(CDC* pDC)　　{</b&g

16、t;　　CCqxhistDoc* pDoc = GetDocument();　　ASSERT_VALID(pDoc);　　// TODO: add draw code for native data here　　if(m_dib.m_bLoaded==true) //判

17、斷是否加載圖像　　{　　//獲取圖像寬和高　　int nw=m_dib.GetDIBWidth();　　int nh=m_dib.GetDIBHeight();<p&

18、gt;　　// 顯示圖像（具體的參數(shù)見CDIB類的該函數(shù)說明）　　m_dib.ShowDIB(pDC,10,10,nw,nh,m_dib.m_pDIBData,m_dib.m_pBMI);　　m_dib.ShowDIB(pDC,400,10,nw,nh,m_dib.m_pDumpDIBData,m_dib.m_pBMI);<

19、p>　　}　　if(m_bHist==true)　　{　　//繪制原圖像的直方圖　　CString str;　　int nh=m_dib.GetDI

20、BHeight();　　int i;　　//畫坐標軸　　// 繪制坐標軸　　pDC->MoveTo(410,nh+20); //（410，nh+20

21、）是直方圖的左上角坐標 　　// 垂直軸　　pDC->LineTo(410,nh+200);//（410，nh+200 ）是直方圖的左下角坐標 　　// 水平軸　　pDC->Line

22、To(710,nh+200);//（710，nh+200 ）是直方圖的右下角坐標 　　// 寫X軸刻度值　　str.Format("0");　　pDC->TextOut(410, nh+200+10, str);<p&g

23、t;　　str.Format("50");　　pDC->TextOut(460, nh+200+10, str);　　str.Format("100");　　pDC->TextOut(510, nh+200+10, str);<p&

24、gt;　　str.Format("150");　　pDC->TextOut(560, nh+200+10, str);　　str.Format("200");　　pDC->TextOut(610, nh+200+10, str);<

25、p>　　str.Format("255");　　pDC->TextOut(665, nh+200+10, str);　　// 繪制X軸刻度　　for ( i = 0; i < 256; i += 25)<p&

26、gt;　　{　　if ((i & 1) == 0)　　{　　// 10的倍數(shù)　　pDC->MoveTo(i + 10, nh+200-2);&l

27、t;/p>　　pDC->LineTo(i + 10, nh+200+2);　　}　　else　　{　　//

28、 10的倍數(shù)　　pDC->MoveTo(i + 10, nh+200-2);　　pDC->LineTo(i + 10, nh+200+2);　　}　　}</p

29、>　　// 繪制X軸箭頭　　pDC->MoveTo(705,nh+200-5);　　pDC->LineTo(710,nh+200);　　pDC->LineTo(705,nh+200+5);

30、　　// 繪制y軸箭頭　　pDC->MoveTo(410,nh+20);　　pDC->LineTo(405,nh+20+5);　　pDC->MoveTo(410,nh+20);　　pDC->LineTo(415

31、,nh+20+5);　　int max=0;　　for(i=0;i<256;i++)　　if(m_yuan[i]>max)　　max=m_yuan[i];　　for(i=0;i<256;i++)</p&

32、gt;　　{　　pDC->MoveTo(410+i,nh+200);　　pDC->LineTo(410+i,nh+200-(m_yuan[i]*160/max));　　}<p

33、>　　}　　if(m_bHist==true)　　{　　//繪畫直方圖　　CString str;　　int

34、nh=m_dib.GetDIBHeight();　　int i;　　//畫坐標軸　　// 繪制坐標軸　　pDC->MoveTo(10,nh+20);

35、 //（10，nh+20 ）是直方圖的左上角坐標 　　// 垂直軸　　pDC->LineTo(10,nh+200);//（10，nh+200 ）是直方圖的左下角坐標 　　// 水平軸　　pD

36、C->LineTo(310,nh+200);//（310，nh+200 ）是直方圖的右下角坐標 　　// 寫X軸刻度值　　str.Format("0");　　pDC->TextOut(10, nh+200+10, str);

37、　　str.Format("50");　　pDC->TextOut(60, nh+200+10, str);　　str.Format("100");　　pDC->TextOut(110, nh+200+10, str);

38、　　str.Format("150");　　pDC->TextOut(160, nh+200+10, str);　　str.Format("200");　　pDC->TextOut(210, nh+200+10, str);</p&g

39、t;　　str.Format("255");　　pDC->TextOut(265, nh+200+10, str);　　// 繪制X軸刻度　　for ( i = 0; i < 256; i += 25)

40、　　{　　if ((i & 1) == 0)　　{　　// 10的倍數(shù)　　pDC->MoveTo(i + 10, nh+2

41、00-2);　　pDC->LineTo(i + 10, nh+200+2);　　}　　else　　{<b

42、>　　// 10的倍數(shù)　　pDC->MoveTo(i + 10, nh+200-2);　　pDC->LineTo(i + 10, nh+200+2);　　}　　}</b&g

43、t;　　// 繪制X軸箭頭　　pDC->MoveTo(305,nh+200-5);　　pDC->LineTo(310,nh+200);　　pDC->LineTo(305,nh+200+5);&

44、lt;p>　　// 繪制y軸箭頭　　pDC->MoveTo(10,nh+20);　　pDC->LineTo(5,nh+20+5);　　pDC->MoveTo(10,nh+20);　　pDC->LineTo

45、(15,nh+20+5);　　int max=0;　　for(i=0;i<256;i++)　　if(m_hist[i]>max)　　max=m_hist[i];　　for(i=0;i<256;i++)<

46、/p>　　{　　pDC->MoveTo(10+i,nh+200);　　pDC->LineTo(10+i,nh+200-(m_hist[i]*160/max));　　}<

47、p>　　}　　}　　/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　// CCqxhistView printing<

48、;/p>　　BOOL CCqxhistView::OnPreparePrinting(CPrintInfo* pInfo)　　{　　// default preparation　　return DoPreparePrinting(pInfo);&l

49、t;/p>　　}　　void CCqxhistView::OnBeginPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/)　　{　　// TODO: add extra

50、initialization before printing　　}　　void CCqxhistView::OnEndPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/)　　{

51、　　// TODO: add cleanup after printing　　}　　/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　// CCqxh

52、istView diagnostics　　#ifdef _DEBUG　　void CCqxhistView::AssertValid() const　　{　　CView::AssertValid();<p

53、>　　}　　void CCqxhistView::Dump(CDumpContext& dc) const　　{　　CView::Dump(dc);　　}</

54、b>　　CCqxhistDoc* CCqxhistView::GetDocument() // non-debug version is inline　　{　　ASSERT(m_pDocument->IsKindOf(RUNTIME_CLASS(CCqxhistD

55、oc)));　　return (CCqxhistDoc*)m_pDocument;　　}　　#endif //_DEBUG　　//////////////////////////////////////////////////////

56、///////////////////////　　// CCqxhistView message handlers　　void CCqxhistView::OnOpenImage() 　　{　　// TODO: Add your co

57、mmand handler code here　　// TODO: Add your command handler code here　　static char szFilter[]="BMP文件(*.bmp)|*.bmp||"; //定義過濾文件的類型　　CFileDialog dlg(

58、TRUE,"bmp",NULL,　　OFN_HIDEREADONLY|OFN_OVERWRITEPROMPT,szFilter);//定義文件對話框對象　　CString filename;　　int ret=dlg.DoModal(); //運行打開文件對方框<

59、;p>　　if(ret==IDOK)　　{　　filename=dlg.GetFileName(); //獲取所選擇圖像的路徑　　m_dib.LoadFromFile(filename); //加載圖像　　if(!m

60、_dib.m_bLoaded) //判斷是否加載圖像成功　　{　　AfxMessageBox("圖像打不開");　　return;　　}

61、　　for(int i=0;i<256;i++) //初始化直方圖數(shù)組　　{ m_hist[i]=0;　　m_yuan[i]=0;　　}　　m_bHist=f

62、alse;　　}　　{　　int nw=m_dib.GetDIBWidth();　　int nh=m_dib.GetDIBHeight();　　for(i

63、nt j=0;j<nh;j++)　　for(int i=0;i<nw;i++)　　{　　BYTE temp=m_dib.m_pdata[j*nw+i];　　m_yuan[temp]++;<p&

64、gt;　　}　　}　　Invalidate(1);//刷新屏幕　　}　　void CCqxhistView::OnHistImage()

65、;　　{　　// TODO: Add your command handler code here　　//功能：實現(xiàn)直方圖均衡化　　//////////////////////////　　//判斷圖像是否打開，沒

66、打開，則彈出提示框并退出函數(shù)　　if(!m_dib.m_bLoaded) 　　{　　AfxMessageBox("圖像還打開，請先打開圖像！");　　return;</

67、p>　　}　　//獲取圖像寬和高　　int nw=m_dib.GetDIBWidth();　　int nh=m_dib.GetDIBHeight();　　int i,j

68、,k;　　int count[256]={0};//定義一個數(shù)組，用于存放灰度級個數(shù)　　float p[256];//定義一個數(shù)組，用于存放灰度級出現(xiàn)頻率　　//對圖像進行直方圖均衡化處理　　for(i=0;i<nh;i++)

69、;　　for(j=0;j<nw;j++)　　{　　k=m_dib.m_pdata[i*nw+j];//計算灰度級個數(shù)　　count[k]++;　　}

70、　　for(k=0;k<256;k++)　　p[k]=count[k]/(nw*nh*1.0f);　　float c[256]={0};　　float sum=0.0;　　int ngray[256];//新的灰度級　　fo

71、r(k=0;k<256;k++)//計算累積頻率　　{　　sum+=p[k];　　c[k]=sum;　　ngray[k]=(int)(255.0*c[k]+0.5);

72、　　}　　for(i=0;i<nh;i++)　　for(j=0;j<nw;j++)　　{　　k=m_dib.m_pdata[i*nw+j];&

73、lt;p>　　m_dib.m_pdata[i*nw+j]=ngray[k];　　}　　{　　int nw=m_dib.GetDIBWidth();　　int nh=m_dib.GetDIBH

74、eight();　　for(int j=0;j<nh;j++)　　for(int i=0;i<nw;i++)　　{　　BYTE temp=m_dib.m_pdata[j*nw+i];

75、;　　m_hist[temp]++;　　}　　}　　//將修改的m_pdata的數(shù)據(jù)賦值給m_pDIBData，以顯示修改的結果　　m_dib.UpdateData();&

76、lt;p>　　m_bHist=true;　　//將修改的m_pdata的數(shù)據(jù)賦值給m_pDIBData，以顯示修改的結果　　m_dib.UpdateData();　　//刷新屏幕　　Invalidate();

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