图像处理实验指导书版文档格式.docx

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实验主机采用Pentium（R）42.93GHzCPU，1G+256M内存物理地址扩展；

方正17’’FC777K彩色显示器。

2视频采集卡参数设置

图像采集卡参数可以通过调用采集卡接口函数MV_GetDeviceParameter（）和MV_SetDeviceParameter（）来获取和设置，所设置参数的具体含义见《MICROVIEWVER.5.0程序员开发手册》。

3图像处理程序设计

通过视频采集卡获得数字图像后，可以通过软件或硬件的处理手段完成对图像的增强、恢复以及压缩或编码等处理工作。

本课程实验由实验者学习使用图像采集卡采集图像，实验中提供使用VC++编写的应用程序框架，由实验者编写的核心处理函数，观察实验结果。

实验共分三个部分：

●实验一学习BMP图像文件格式，统计图像直方图。

使用C语言编程实现RAW到BMP文件格式的转换，并统计该图像直方图；

●实验二学习使用视频采集卡采集和显示图像，重点了解视频采集卡的工作原理，图像采集程序设计，图像的存储格式以及图像的读取和显示方法；

●实验三设计中值滤波函数，完成对图像的中值滤波处理，观察和分析中值滤波结果。

4实验中的注意事项

任何时候，不要带电插拔连接线，尤其是视频源输入输出连接线，如需插拔连接线，需要先关断任何一端的电源，以免损坏采集卡。

实验一RAW到BMP文件的转换及图像直方图统计

一、实验目的

本次实验的目的是学习BMP文件格式，掌握将RAW图像文件格式转换为BMP文件格式的方法，完成图像直方图的统计。

二、实验方案

实验中提供的RAW文件，包含一幅大小512x512像素，256级灰度的图像。

首先将其读入内存，并创立一个新的BMP文件，根据提示的图像大小，完成BMP文件头、信息头、调色板和图像数据的写入。

随后统计该图像的直方图，打印统计结果

三、程序流程图

图1RAW到BMP文件转换流程图

四、问题

1、什么是调色板？

说明其数据结构。

如何确定BMP文件调色板的大小？

2、BMP文件中图像数据是按什么顺序存放的？

实验二图像的采集与显示

本次实验的目的包括：

1.了解一般图像处理系统的构成，重点了解图像采集卡的工作原理；

2.了解图像采集程序设计方法；

3.学习图像的存储格式以及图像的读取和显示方法。

由模拟摄相机输出视频信号到视频采集卡的视频输入端，经视频采集卡解码后生成单幅数字图像，将生成的图像以Bmp格式保存到PC机硬盘上，之后利用应用程序将所存储的Bmp图像输出到显示器上。

三、图像采集卡使用流图

图1图像采集卡使用流图

四、图像采集卡操作步骤

在开发图像采集程序时，应遵循以下操作步骤：

Step1.使用MV_OpenDevice（）函数获取设备句柄；

Step2.在MV_OperateDevice（CurDevice，MVRUN）函数中，调用上一步获取的设备句柄，和MVRUN参数，使采集卡处于工作状态；

Step3.利用MV_SetDeviceParameter（）设置图像显示的窗口句柄；

Step4.使用采集卡SDK提供的其它函数操作设备；

Step5.停止采集卡，MV_OperateDevice（CurDevice,MVSTOP）；

Step6.采集工作完成后，使用MV_CloseDevice（CurDevice）关闭采集卡。

五、示例程序以及函数说明

示例程序见SingleCapture工程文件。

实验中用到的函数有：

●采集卡初始化和关闭函数

1.MV_OpenDevice

原型：

MVAPIHANDLEWINAPIMV_OpenDevice（DWORDIndex,BOOLbRelese）

说明：

初始化，创建Index指定的设备。

2．MV_CloseDevice

MVAPIVOIDWINAPIMV_CloseDevice（HANDLEhDevice）

不再使用以hDevice标识的设备时，关闭该设备。

●采集卡操作函数

1．MV_GetDeviceNumber

MVAPIDWORDWINAPIMV_GetDeviceNumber（）

返回主机中正确安装的采集卡数目。

2．MV_OperateDevice

MVAPIRUNOPERWINAPI

MV_OperateDevice（HANDLEhDevice,RUNOPEROper）

操纵设备,即使采集卡处于运行/停止/暂停状态。

3．MV_SetDeviceParameter

MVAPIBOOLWINAPI

MV_SetDeviceParameter（HANDLEhDevice,MV_PARAMTEROper,

DWORDVal）;

设置设备和SDK的工作参数。

4．MV_GetDeviceParameter

MVAPILONGWINAPI

MV_GetDeviceParameter（HANDLEhDevice,MV_PARAMTEROper）

得到设备参数的当前值。

●捕获操作函数

1．MV_CaptureSingle

MVAPIPVOIDWINAPIMV_CaptureSingle（HANDLEhDevice,

BOOLIsProcess,PVOIDpInBuff,ULONGBuffLen,PMV_IMAGEINFOpInfo）

捕获一幅图像的数据。

2．MV_SaveFile

MVAPIBOOLWINAPIMV_SaveFile（PUCHARFileName,

MV_FILETYPEFileType,PVOIDpImageData,PMV_IMAGEINFOpImage,

ULONGImageTotal,BOOLIsUpDown,BOOLColororNot,ULONGQuality，

BOOLm_bRGB15=TRUE）

保存pImageData中图像到MV_FILETYPE指定类型的文件。

（以上函数详细说明见《MICROVIEWVER.5.0程序员开发手册》）

实验三图像中值滤波

本次实验的目的是学习使用C++编写图像中值滤波程序，对图像进行中值滤波处理，分析中值滤波对图像的影响。

实验中提供使用MicrosoftVisualC++设计生成的基于WindowsXP操作系统的图像处理程序框架，由实验者编写中值滤波函数，对采集到的数字图像做中值滤波处理，观察和分析中值滤波对图像的影响。

三、中值滤波算法

分别使用1x3，3x1和3x3窗口对图像做中值滤波，比较窗口大小对中值滤波的影响。

设计如下的2个函数：

1.使用冒泡法对一维数组进行排序，并返回数组元素的中值

/***********************************************************************

*函数定义：

*unsignedcharGetMidValue（unsignedchar*bArray,intnFilterLen）

*参数说明:

*unsignedchar*bpArray-指向要获取中值的数组指针

*intnFilterLen-数组长度

*返回值:

*unsignedchar-返回指定数组的中值。

***********************************************************************/

2.中值滤波函数

*MedianFilter（LPSTRlpDIBBits,LONGlWidth,LONGlHeight,intnFilterH,intnFilterW,intnFilterMX,intnFilterMY）

*LPSTRlpDIBBits-指向源DIB图像指针

*LONGlWidth-源图像宽度（象素数）

*LONGlHeight-源图像高度（象素数）

*intnFilterH-滤波器的高度

*intnFilterW-滤波器的宽度

*intnFilterMX-滤波器的中心元素X坐标

*intnFilterMY-滤波器的中心元素Y坐标

*BOOL-成功返回TRUE，否则返回FALSE。

四、框架程序

见MedianFilter工程文件。