数字图像处理实验三中值滤波和均值滤波实验报告.docx
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数字图像处理实验三中值滤波和均值滤波实验报告
数字图像处理实验三中值滤波和均值滤波实验报告
数字图像处理实验三
均值滤波、中值滤波的计算机实现
12281166崔雪莹计科1202班
一、实验目的：
1）熟悉均值滤波、中值滤波处理的理论基础；
2）掌握均值滤波、中值滤波的计算机实现方法；
3）学习VC++6。
0的编程方法；
4）验证均值滤波、中值滤波处理理论；
5）观察均值滤波、中值滤波处理的结果。
二、实验的软、硬件平台：
硬件：
微型图像处理系统，包括：
主机，PC机；摄像机；
软件：
操作系统：
WINDOWS2000或WINDOWSXP应用软件：
VC++6.0
三、实验内容：
1）握高级语言编程技术；
2）编制均值滤波、中值滤波处理程序的方法；
3）编译并生成可执行文件；
4）考察处理结果。
四、实验要求：
1）学习VC++确6。
0编程的步骤及流程；
2）编写均值滤波、中值滤波的程序；
3）编译并改错；
4）把该程序嵌入试验二给出的界面中（作适当修改）；
5）提交程序及文档；
6）写出本次实验的体会。
五、实验结果截图
实验均值滤波采用的是3X3的方块，取周围的像素点取得其均值代替原像素点。
边缘像素的处理方法是复制边缘的像素点，增加一个边框，计算里面的像素值得均值滤波。
六、实验体会
本次实验在前一次的实验基础上增加均值滤波和中值滤波，对于椒盐噪声的处理，发现中值滤波的效果更为好一点，而均值滤波是的整个图像变得模糊了一点，效果差异较大。
本次实验更加增加了对数字图像处理的了解与学习。
七、实验程序代码注释及分析
//HistDemoADlg.h:
头文件
//
#include"ImageWnd.h"
#pragmaonce
//CHistDemoADlg对话框
classCHistDemoADlg:
publicCDialogEx
{
//构造
public:
CHistDemoADlg（CWnd*pParent=NULL）;//标准构造函数
intnWidth;
intnHeight;
intnLen;
intnByteWidth;
BYTE*lpBackup;
BYTE*lpBitmap;
BYTE*lpBits;
CStringFileName;
CImageWndsource,dest;
//对话框数据
enum{IDD=IDD_HISTDEMOA_DIALOG};
protected:
virtualvoidDoDataExchange（CDataExchange*pDX）;//DDX/DDV支持
//实现
protected:
HICONm_hIcon;
//生成的消息映射函数
virtualBOOLOnInitDialog（）;
afx_msgvoidOnSysCommand（UINTnID,LPARAMlParam）;
afx_msgvoidOnPaint（）;
afx_msgHCURSOROnQueryDragIcon（）;
DECLARE_MESSAGE_MAP（）
public:
voidLoadBitmap（void）;
afx_msgvoidOnOpen（）;
afx_msgvoidOnHist（）;
voidHistogramEq（void）;
voidNoColor（void）;
voidHistogramEq1（intnWidth,intnHeight,BYTE*lpInput,BYTE*lpOutput）;
voidMeanFilter（intnWidth,intnHeight,BYTE*lpInput,BYTE*lpOutput）;
voidMedianFilter（intnWidth,intnHeight,BYTE*lpInput,BYTE*lpOutput）;
afx_msgvoidOnBnClickedClose（）;
afx_msgvoidOnBnClickedMeanfilter（）;
afx_msgvoidOnBnClickedMedianfilter（）;
};
HistDemoADlg.cpp对HistDemoADlg.h进行具体的实现，OnOpen（）函数响应ID为IDC_OPEN的按钮事件，而且会调取文件选择对话框，选取文件之后，会显示在原始图像区域显示对应的位图图像，OnHist（）函数会响应ID为IDC_HIST的按钮事件，调用HistogramEq（）进行直方图均衡化的处理，HistogramEq（）会调用HistogramEq1（）进行直方图均衡化的处理，并用dst.setImage（）显示处理之后的图像，以及NoColor（）函数，对原始图像转化为灰度图像之后再显示。
//HistDemoADlg.cpp:
实现文件
//
#include"stdafx.h"
#include"HistDemoA.h"
#include"HistDemoADlg.h"
#include"afxdialogex.h"
#ifdef_DEBUG
#definenewDEBUG_NEW
#endif
#definePoint（x,y）lpPoints[（x）+（y）*nWidth]
#definePoint1（x,y）lpPoints1[（x）+（y）*nWidth]
//用于应用程序“关于”菜单项的CAboutDlg对话框
classCAboutDlg:
publicCDialogEx
{
public:
CAboutDlg（）;
//对话框数据
enum{IDD=IDD_ABOUTBOX};
protected:
virtualvoidDoDataExchange（CDataExchange*pDX）;//DDX/DDV支持
//实现
protected:
DECLARE_MESSAGE_MAP（）
};
CAboutDlg:
:
CAboutDlg（）:
CDialogEx（CAboutDlg:
:
IDD）
{
}
voidCAboutDlg:
:
DoDataExchange（CDataExchange*pDX）
{
CDialogEx:
:
DoDataExchange（pDX）;
}
BEGIN_MESSAGE_MAP（CAboutDlg,CDialogEx）
END_MESSAGE_MAP（）
//CHistDemoADlg对话框
CHistDemoADlg:
:
CHistDemoADlg（CWnd*pParent/*=NULL*/）
:
CDialogEx（CHistDemoADlg:
:
IDD,pParent）
{
m_hIcon=AfxGetApp（）->LoadIcon（IDR_MAINFRAME）;
lpBitmap=0;
lpBackup=0;
}
voidCHistDemoADlg:
:
DoDataExchange（CDataExchange*pDX）
{
CDialogEx:
:
DoDataExchange（pDX）;
}
BEGIN_MESSAGE_MAP（CHistDemoADlg,CDialogEx）
ON_WM_SYSCOMMAND（）
ON_WM_PAINT（）
ON_WM_QUERYDRAGICON（）
ON_BN_CLICKED（IDC_OPEN,&CHistDemoADlg:
:
OnOpen）
ON_BN_CLICKED（IDC_HIST,&CHistDemoADlg:
:
OnHist）
ON_BN_CLICKED（IDCLOSE,&CHistDemoADlg:
:
OnBnClickedClose）
ON_BN_CLICKED（IDC_MEANFILTER,&CHistDemoADlg:
:
OnBnClickedMeanfilter）
ON_BN_CLICKED（IDC_MEDIANFILTER,&CHistDemoADlg:
:
OnBnClickedMedianfilter）
END_MESSAGE_MAP（）
//CHistDemoADlg消息处理程序
BOOLCHistDemoADlg:
:
OnInitDialog（）
{
CDialogEx:
:
OnInitDialog（）;
//将“关于...”菜单项添加到系统菜单中。
//IDM_ABOUTBOX必须在系统命令范围内。
ASSERT（（IDM_ABOUTBOX&0xFFF0）==IDM_ABOUTBOX）;
ASSERT（IDM_ABOUTBOX<0xF000）;
CMenu*pSysMenu=GetSystemMenu（FALSE）;
if（pSysMenu!
=NULL）
{
BOOLbNameValid;
CStringstrAboutMenu;
bNameValid=strAboutMenu.LoadString（IDS_ABOUTBOX）;
ASSERT（bNameValid）;
if（!
strAboutMenu.IsEmpty（））
{
pSysMenu->AppendMenu（MF_SEPARATOR）;
pSysMenu->AppendMenu（MF_STRING,IDM_ABOUTBOX,strAboutMenu）;
}
}
//设置此对话框的图标。
当应用程序主窗口不是对话框时，框架将自动
//执行此操作
SetIcon（m_hIcon,TRUE）;//设置大图标
SetIcon（m_hIcon,FALSE）;//设置小图标
//TODO:
在此添加额外的初始化代码
source.Create（0,L"Source",WS_CHILD|WS_VISIBLE,CRect（40,40,360,280）,this,10000）;
dest.Create（0,L"Destination",WS_CHILD|WS_VISIBLE,CRect（400,40,720,280）,this,10001）;
returnTRUE;//除非将焦点设置到控件，否则返回TRUE
}
voidCHistDemoADlg:
:
OnSysCommand（UINTnID,LPARAMlParam）
{
if（（nID&0xFFF0）==IDM_ABOUTBOX）
{
CAboutDlgdlgAbout;
dlgAbout.DoModal（）;
}
else
{
CDialogEx:
:
OnSysCommand（nID,lParam）;
}
}
//如果向对话框添加最小化按钮，则需要下面的代码
//来绘制该图标。
对于使用文档/视图模型的MFC应用程序，
//这将由框架自动完成。
voidCHistDemoADlg:
:
OnPaint（）
{
if（IsIconic（））
{
CPaintDCdc（this）;//用于绘制的设备上下文
SendMessage（WM_ICONERASEBKGND,reinterpret_cast（dc.GetSafeHdc（））,0）;
//使图标在工作区矩形中居中
intcxIcon=GetSystemMetrics（SM_CXICON）;
intcyIcon=GetSystemMetrics（SM_CYICON）;
CRectrect;
GetClientRect（&rect）;
intx=（rect.Width（）-cxIcon+1）/2;
inty=（rect.Height（）-cyIcon+1）/2;
//绘制图标
dc.DrawIcon（x,y,m_hIcon）;
}
else
{
CDialogEx:
:
OnPaint（）;
}
}
//当用户拖动最小化窗口时系统调用此函数取得光标
//显示。
HCURSORCHistDemoADlg:
:
OnQueryDragIcon（）
{
returnstatic_cast（m_hIcon）;
}
voidCHistDemoADlg:
:
LoadBitmap（）
{
//位图文件：
BITMAPFILEHEADER+BITMAPINFOHEADER+有效信息部分
BITMAPINFOHEADER*pInfo;//位图文件的头部信息指针pInfo
pInfo=（BITMAPINFOHEADER*）（lpBitmap+sizeof（BITMAPFILEHEADER））;//pInfo指向位图文件的头部信息
nWidth=pInfo->biWidth;//图片宽度
nByteWidth=nWidth*3;//字节宽度
if（nByteWidth%4）nByteWidth+=4-（nByteWidth%4）;//使字节宽度为4的整数倍
nHeight=pInfo->biHeight;//图片高度
if（pInfo->biBitCount!
=24）//位图的位深度不为24
{
if（pInfo->biBitCount!
=8）//位深度不为8
{
AfxMessageBox（L"无效位图"）;
deletelpBitmap;
lpBitmap=0;
return;
}
//位深度为8
unsignedintPaletteSize=1<biBitCount;//左移8位，PaletteSize调色板尺寸
if（pInfo->biClrUsed!
=0&&pInfo->biClrUsedbiClrUsed;//biClrUsed位图实际使用的颜色表中的颜色数
lpBits=lpBitmap+sizeof（BITMAPFILEHEADER）+sizeof（BITMAPINFOHEADER）;//lpBits指向有效信息部分
RGBQUAD*pPalette=（RGBQUAD*）lpBits;//颜色表部分
/*
typedefstructtagRGBQUAD{
BYTErgbBlue;
BYTErgbGreen;
BYTErgbRed;
BYTErgbReserved;
}RGBQUAD;
*/
lpBits+=sizeof（RGBQUAD）*PaletteSize;//lpBits指向图像有效信息部分
nLen=sizeof（BITMAPFILEHEADER）+sizeof（BITMAPINFOHEADER）+nByteWidth*nHeight;//整个位图文件的长度
BYTE*lpTemp=lpBitmap;
lpBitmap=newBYTE[nLen];
BITMAPFILEHEADERbmh;
BITMAPINFOHEADERbmi;
bmh.bfType='B'+'M'*256;
bmh.bfSize=nLen;
bmh.bfReserved1=0;
bmh.bfReserved2=0;
bmh.bfOffBits=54;
bmi.biSize=sizeof（BITMAPINFOHEADER）;
bmi.biWidth=nWidth;
bmi.biHeight=nHeight;
bmi.biPlanes=1;
bmi.biBitCount=24;
bmi.biCompression=BI_RGB;
bmi.biSizeImage=0;
bmi.biXPelsPerMeter=0;
bmi.biYPelsPerMeter=0;
bmi.biClrUsed=0;
bmi.biClrImportant=0;
intnBWidth=pInfo->biWidth;
if（nBWidth%4）nBWidth+=4-（nBWidth%4）;
memset（lpBitmap,0,nLen）;
memcpy（lpBitmap,&bmh,sizeof（BITMAPFILEHEADER））;//位图文件头部
memcpy（lpBitmap+sizeof（BITMAPFILEHEADER）,&bmi,sizeof（BITMAPINFOHEADER））;//位图信息头部
BYTE*lpBits2=lpBitmap+sizeof（BITMAPFILEHEADER）+sizeof（BITMAPINFOHEADER）;//位图图像信息部分
intx,y,p1,p2,Palette;
for（y=0;y{
for（x=0;x{
p1=y*nBWidth+x;
p2=y*nByteWidth+x*3;
if（lpBits[p1]elsePalette=0;
lpBits2[p2]=pPalette[Palette].rgbBlue;
lpBits2[p2+1]=pPalette[Palette].rgbGreen;
lpBits2[p2+2]=pPalette[Palette].rgbRed;
}
}
deletelpTemp;
}
lpBits=lpBitmap+sizeof（BITMAPFILEHEADER）+sizeof（BITMAPINFOHEADER）;
if（lpBackup）deletelpBackup;
lpBackup=newBYTE[nLen];
memcpy（lpBackup,lpBitmap,nLen）;
}
voidCHistDemoADlg:
:
OnOpen（）//点击打开文件之后，对应的事件处理函数
{
//TODO:
在此添加控件通知处理程序代码
CFileFile;
CFileDialogdlg（TRUE,0,0,OFN_HIDEREADONLY,L"位图文件|*.bmp|所有文件|*.*||",this）;//新建文件选择对话框
if（dlg.DoModal（）==IDOK）
{
FileName=dlg.GetPathName（）;//得到文件的路径
if（!
File.Open（FileName,CFile:
:
modeRead））return;//以只读方式打开文件
//TODO:
addloadingcodehere
if（lpBitmap）deletelpBitmap;//保证lpBitmap为空
nLen=（int）File.GetLength（）;//得到文件的长度
lpBitmap=newBYTE[nLen];//为lpBitmap分配空间
File.Read（lpBitmap,nLen）;//将文件的内容读入到lpBitmap所指向的内存区域
LoadBitmap（）;//调用LoadBitmap（），加载位图图像
if（lpBitmap）source.SetImage（nWidth,nHeight,lpBits）;
}
}
voidCHistDemoADlg:
:
OnHist（）
{
//TODO:
在此添加控件通知处理程序代码
HistogramEq（）;
}
voidGetPoints（intnWidth,intnHeight,BYTE*lpBits,BYTE*lpPoints）
{
intx,y,p;
intnByteWidth=nWidth*3;
if（nByteWidth%4）nByteWidth+=4-（nByteWidth%4）;
for（y=0;y{
for（x=0;x{
p=x*3+y*nByteWidth;
lpPoints[x+y*nWidth]=（BYTE）（0.299*（float）lpBits[p+2]+0.587*（float）lpBits[p+1]+0.114*（float）lpBits[p]+0.1）;//三种颜色的比例计算对应点的颜色值，并且强制转换成BYTE
}
}
}
voidPutPoints（intnWidth,intnHeight,BYTE*lpBits,BYTE*lpPoints）//逐个对lpBits进行赋值
{
intnByteWidth=nWidth*3;
if（nByteWidth%4）nByteWidth+=4-（nByteWidth%4）;
intx,y,p,p1;
for（y=0;y{
for（x=0;x{
p=x*3+y*nByteWidth;
p1=x+y*nWidth;
lpBits[p]=lpPoints[p1];
lpBits[p+1]=lpPoints[p1];
lpBits[p+2]=lpPoints[p1];
}
}
}
voidCHistDemoADlg:
:
HistogramEq（void）
{
if（lpBitmap==0）return;
BYTE*lpOutput=newBYTE[nByteWidth*nHeight];
HistogramEq1（nWidth,nHeight,lpBits,lpOutput）;
dest.SetImage（nWidth,nHeight,lpOutput）;//在直方图均衡化的区域显示结果
deletelpOutput;
NoColor（）;//将原始图像转换成灰度图像
}
voidCHistDemoADlg:
:
NoColor（）
{
if（lpBitmap==0）return;
intx,y,p;
BYTEPoint;
for（y=0;y{
for（x=0;x
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