课程设计---基于VC的BMP图像二值化处理平台.doc

课 程 设 计 说 明 书

学生姓名： 学 号：
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学生姓名： 学 号：
学 院：中北大学信息商务学院
专 业： 电子信息工程
题 目：专用基本技能实践：
基于VC的BMP图像二值化处理平台

指导教师： 陈平 职称: 副教授

2014 年 12 月 26 日

课程设计任务书

14/15 学年第 一 学期

学 院：中北大学信息商务学院
专 业： 电子信息工程
学 生 姓 名： 学 号：
学 生 姓 名： 学 号：
学 生 姓 名： 学 号：
学 生 姓 名： 学 号：
课程设计题目：专用基本技能实践：
基于VC的BMP图像二值化处理平台
起 迄 日 期： 2014年 12 月 29 日～2015年1月10日
课程设计地点： C304教室

指 导 教 师：
系 主 任：

下达任务书日期: 2014 年12 月26日

课 程 设 计 任 务 书
1．设计目的：
（1） 掌握VC++程序开发平台；
（2） 掌握对话框模式的可视化实现和按钮消息的响应；
（3）掌握应用VC++库函数实现BMP图像文件的打开、显示和二值化处理等功能。
2．设计内容和要求（包括原始数据、技术参数、条件、设计要求等）：

（1）查阅相关资料，掌握基于面向对象的编程方法；
（2）主界面采用对话框或菜单模式，通过文件对话框，打开图像文件；
（3）通过控件控制关联，实现BMP图像数据的显示；
（4）通过对图像的灰度数据进行有条件的赋值，实现图像的二值化处理并显示。
（5）要求3位同学各自实现不同分工。

3．设计工作任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书(论文)、图纸、实物样品等〕：

（1） 要求设计组的每个成员都要了解设计的要求和思路；
（2） 编写详细的设计说明书三份；
（3） 要求有正确的运行结果及结果分析。

课 程 设 计 任 务 书
4．主要参考文献：
1 王华, 叶爱亮, 祁立学等. Visual C++ 6.0 编程实例与技巧. 北京：机械工业出版社, 1999.
2 李光明. Visual C++ 6.0 经典实例大制作. 北京：中国人事出版社，2000.
3 严华峰. Visual C++ 课程设计案例精编. 北京：中国水利水电出版社，2002.
4 官章全, 刘加明. Visual C++ 6.0 类库大全. 北京：电子工业出版社，1999.
5 张荣梅，梁晓林. Visual C++实用教程. 北京：冶金工业出版社，2004.
6 魏亮，李春葆. Visual C++程序设计例学与实践. 北京：清华大学出版社，2006.
7 陈清华, 朱红. Visual C++课程设计案例精选与编程指导. 南京：东南大学出版社，2004.
5．设计成果形式及要求：
提供详细的设计说明书三份
软件设计结果
6．工作计划及进度：
2014年
12月29日 ~ 12月31日： 学习VC有关编程方法；
2015
1月1日 ~ 1月6日： 在指导教师指导下实现程序设计；
1月7日 ~ 1月9日： 撰写课程设计说明书；
1月10日：答辩

系主任审查意见：

签字：
年 月 日

目录

一、设计目的----------------------------------------------------------------1

二、设计主要方案及理论介绍----------------------------1

三、设计主要步骤--------------------------------------2

四、运行结果------------------------------------------6

五、设计评述------------------------------------------7

六、参考文献------------------------------------------7

七、代码----------------------------------------------8

一、设计目的：
1.掌握VC++程序开发平台；
2.掌握对话框模式的可视化实现和按钮消息的响应；
3.掌握应用VC++库函数实现BMP图像文件的打开、显示和二值化处理等功能。
二、设计主要方案及理论介绍
通过vc实现bmp图像二值化处理
图像灰度变换模块
图像灰度变换模块实现了彩色图像变灰度格式,灰度图像变彩色格式和二值化操作。经过分析图像灰度变换功能，得出图像处理的功能模块图如图4.4所示:
灰度变换模块块

二值化

图 灰度变换模块功能结构图
灰度变换类GrayTrans是在基类ImgCenterDib基础上派生出来的, 灰度变换类设计代码如下:
class GrayTrans:public ImgCenterDib
{
public:
int m_nBitCountOut; //输出图像每像素位数
unsigned char * m_pImgDataOut; //输出图像位图数据指针
LPRGBQUAD m_lpColorTableOut; //输出图像颜色表
private:
int m_imgWidthOut; //图像的宽，像素为单位
int m_imgHeightOut; //图像的高
int m_nColorTableLengthOut; //输出图像颜色表长度
public:
GrayTrans();//不带参数的构造函数
GrayTrans(CSize size, int nBitCount, LPRGBQUAD lpColorTable,
unsigned char *pImgData); //带参数的构造函数
~GrayTrans();
CSize GetDimensions();//以像素为单位返回输出图像的宽和高
void Binary(int threshold=128); //二值化
};
利用类向导，给相应的控件定义消息处理函数，如下表
表2 主要的消息处理函数表
序号
ID号及类名
消息处理函数
函数功能
3
ID_BinTwo
OnBinTwo
二值化
在picture_sysView.cpp重载消息处理函数,这三个消息处理函数代码基本相似,共同操作伪代码如下:
获取文档类中m_dib的指针，访问当前DIB数据;
判断灰度图像还是彩色图像;
分别定义GrayTrans类的对象,调用相应的函数;
建立一个新视图，显示分割结果;

三、设计主要步骤
新建
建立菜单 找类文件名选择ClassView视图，编辑菜单资源选ResourceView视图。

单击File按Ctrl+w打开类向导
添加菜单处理函数

3

然后点击Edit Code，直接复制代码就可

添加新类CDib类定义
在Dib.h中复制代码

添加类CDib类中处理函数定义

复制代码

程序运行，点击File，选择*.bmp文件，点击打开，在选择Process→2Value。
四、运行结果
原图
二值化处理后的图
五、 设计评述
这次课程设计是以Microsoft Visual C++ 6.0 文档视图编程为基础实现的,这就要求对MFC文档视图操作有一定的了解和操作编程能力,在做课程设计前,我查阅了该方面相关的书籍,对我完成欢迎界面和主界面的设计有很大的帮助。编程中在不同类之间函数参数和变量的传递和函数的调用出了问题,但是理清函数的编译编译顺序和变量的类型这些问题都逐一解决,同时增强了对工具栏,菜单栏的手动操作能力。
另外一点是对.bmp图像处理的实现,数字图像处理关键是算法的设计思想和算法的实现,通过这次课程设计,使我了解到了算法设计的重要性(算法设计是编程实现的前提),提高了自己动手编程的能力和汲取一些先进算法的思想,这对以后图像处理的深入学习大有帮助。
该数字图像界面是基于Microsoft Visual C++ 6.0的MFC多文档实现的,在界面设计上看起来过于单调,界面设计简单,但易于操作; Visual C++ 6.0的MFC对话框的编程是界面看起来更加美观,更接近软件系统,给人不一样的感觉,提高了工具栏和菜单栏的编程实现难度和设计的复杂度,这是今后学习的方向。
六、参考文献：
[1] 郑莉 董渊 张瑞丰, C++语言程序设计(第三版), 清华大学出版社 2003
[2]David J.Kruglinski(美)等, Visual C++ 6.0技术内幕,北京希望电子出版社,2002
[3]谢凤英 赵丹培, Visual C++ 数字图像处理,电子工业出版社,2008
[4]求是科技 张宏林,精通Visual C++ 数字图像处理典型算法及实现,人民邮电出版社,2008
[5]刘锐宁 宋坤等, Visual C++从入门到精通,清华大学出版社,2008
七、 代码
// DIB.h
//添加新类CDib类定义

#ifndef __DIB_H__
#define __DIB_H__
#include "ShowDIB.h"

class CDib
{

public:
CDib();
~CDib();

BOOL Draw( CDC *pDC, int nX = -1, int nY = -1, int nWidth = -1, int nHeight = -1, int Style = 1);
BOOL Save( const char *pszFilename );
BOOL Load( const char * );
BOOL SetPalette( CDC * );

// bool Valid;
public:
int m_BitCount;
WORD * m_pWordData;
CPalette m_Palette;
unsigned char *m_pDib, *m_pDibBits;
DWORD m_dwDibSize;
BITMAPINFOHEADER *m_pBIH;
RGBQUAD *m_pPalette;
int m_nPaletteEntries;

public:
bool ConvertToTwoValue();
};

#endif

// DIB.cpp
//添加类CDib类中处理函数定义

#include "stdafx.h"
#include "DIB.h"

CDib::CDib()
{

m_pDib = NULL;
m_pWordData = NULL;
}

CDib::~CDib()
{

if( m_pDib != NULL )
delete [] m_pDib;
if( m_pWordData != NULL )
delete [] m_pWordData;

}

BOOL CDib::Load( const char *pszFilename )
{

CFile cf;

if( !cf.Open( pszFilename, CFile::modeRead ) )
return( FALSE );

DWORD dwDibSize;
dwDibSize =
cf.GetLength() - sizeof( BITMAPFILEHEADER );

pDib = new unsigned char [dwDibSize];
if( pDib == NULL )
return( FALSE );

BITMAPFILEHEADER BFH;

try{

if( cf.Read( &BFH, sizeof( BITMAPFILEHEADER ) )
!= sizeof( BITMAPFILEHEADER ) ||

BFH.bfType != 'MB' ||

cf.Read( pDib, dwDibSize ) != dwDibSize ){

delete [] pDib;
return( FALSE );
}
}

catch( CFileException *e ){
e->Delete();
delete [] pDib;
return( FALSE );
}

cf.Close();

if( m_pDib != NULL )
delete m_pDib;

m_pDib = pDib;
m_dwDibSize = dwDibSize;

m_pBIH = (BITMAPINFOHEADER *) m_pDib;
m_pPalette =
(RGBQUAD *) &m_pDib[sizeof(BITMAPINFOHEADER)];

m_nPaletteEntries = 1 << m_pBIH->biBitCount;
if( m_pBIH->biBitCount > 8 )
m_nPaletteEntries = 0;
else if( m_pBIH->biClrUsed != 0 )
m_nPaletteEntries = m_pBIH->biClrUsed;

m_pDibBits =
&m_pDib[sizeof(BITMAPINFOHEADER)+
m_nPaletteEntries*sizeof(RGBQUAD)];

if( m_Palette.GetSafeHandle() != NULL )
m_Palette.DeleteObject();

if( m_nPaletteEntries != 0 ){

LOGPALETTE *pLogPal = (LOGPALETTE *) new char
[sizeof(LOGPALETTE)+
m_nPaletteEntries*sizeof(PALETTEENTRY)];

if( pLogPal != NULL ){

pLogPal->palVersion = 0x300;
pLogPal->palNumEntries = m_nPaletteEntries;

for( int i=0; i<m_nPaletteEntries; i++ ){
pLogPal->palPalEntry[i].peRed =
m_pPalette[i].rgbRed;
pLogPal->palPalEntry[i].peGreen =
m_pPalette[i].rgbGreen;
pLogPal->palPalEntry[i].peBlue =
m_pPalette[i].rgbBlue;
}
m_Palette.CreatePalette( pLogPal );
delete [] pLogPal;
}
}

m_BitCount = 8;
return( TRUE );

}

BOOL CDib::Save( const char *pszFilename )
{
if( m_pDib == NULL )
return( FALSE );

CFile cf;
if( !cf.Open( pszFilename,
CFile::modeCreate | CFile::modeWrite ) )
return( FALSE );
try{
BITMAPFILEHEADER BFH;
memset( &BFH, 0, sizeof( BITMAPFILEHEADER ) );
BFH.bfType = 'MB';
BFH.bfSize = sizeof( BITMAPFILEHEADER ) + m_dwDibSize;
BFH.bfOffBits = sizeof( BITMAPFILEHEADER ) +
sizeof( BITMAPINFOHEADER ) +
m_nPaletteEntries * sizeof( RGBQUAD );
cf.Write( &BFH, sizeof( BITMAPFILEHEADER ) );
cf.Write( m_pDib, m_dwDibSize );
}
catch( CFileException *e ){
e->Delete();
return( FALSE );
}

return( TRUE );

}

BOOL CDib::Draw( CDC *pDC, int nX, int nY, int nWidth, int nHeight, int Style )
{
long i,j;
if( m_pDib == NULL )
return( FALSE );
long vWidth = (4 - m_pBIH->biWidth % 4) % 4 + m_pBIH->biWidth;

/*if ( m_BitCount != 8)
{
for (i = 0; i< m_pBIH->biHeight; i++)
for (j = 0; j < m_pBIH->biWidth; j++)
{
*(m_pDibBits+i*vWidth+j) = (m_pWordData[i*m_pBIH->biWidth+j] >> (m_BitCount-8));
}
}
else if ( m_BitCount == 16)
{
for (i = 0; i< m_pBIH->biWidth*m_pBIH->biHeight; i++)
{
m_pDibBits[i] = (m_pWordData[i] >> 8);
}
}
*/
if( nWidth == -1 )
nWidth = m_pBIH->biWidth;
if( nHeight == -1 )
nHeight = m_pBIH->biHeight;

if (Style)
{
StretchDIBits( pDC->m_hDC, nX, nY,
nWidth, nHeight,
0, 0,
m_pBIH->biWidth, m_pBIH->biHeight,
m_pDibBits,
(BITMAPINFO *) m_pBIH,
BI_RGB, SRCCOPY );
}
else
{
SetDIBitsToDevice( pDC->m_hDC, nX, nY,
m_pBIH->biWidth, m_pBIH->biHeight,
0, 0,
0, m_pBIH->biHeight,
m_pDibBits,
(BITMAPINFO *) m_pBIH,
BI_RGB);
}

return( TRUE );
}

BOOL CDib::SetPalette( CDC *pDC )
{

if( m_pDib == NULL )
return( FALSE );
if( m_Palette.GetSafeHandle() == NULL )
return( TRUE );

pOldPalette = pDC->SelectPalette( &m_Palette, FALSE );
pDC->RealizePalette();
pDC->SelectPalette( pOldPalette, FALSE );

return( TRUE );

}
bool CDib::ConvertToTwoValue()
{
DWORD i,size;
unsigned char *p;
// 一个二值化程序
// 以128为界划分

p = m_pDibBits;
size = m_dwDibSize - (m_pDibBits - m_pDib);
for (i = 0; i < size;i++)
{
if (*p < 128)
{
*p = 0;
}
else
{
*p = 255;
}
p++;
}
return true;

}

void CShowDIBView::OnFileOpen() //打开一张bmp图像
{
static char szFilter[] = "BMP Files(*.BMP)|*.BMP|All Files(*.*)|*.*||";

CFileDialog FileDlg( TRUE, NULL, NULL,
OFN_HIDEREADONLY, szFilter );

if( FileDlg.DoModal() == IDOK &&
m_Dib.Load( FileDlg.GetPathName() ) ){
InvalidateRect( NULL, TRUE );
UpdateWindow();
}

}

void CShowDIBView::OnFileSave() //文件保存
{
// TODO: Add your command handler code here
static char szFilter[] = "BMP Files(*.BMP)|*.BMP|All Files(*.*)|*.*||";

CFileDialog FileDlg( FALSE, "bmp", NULL,
OFN_HIDEREADONLY|OFN_OVERWRITEPROMPT, szFilter );

if( FileDlg.DoModal() == IDOK &&
m_Dib.Save( FileDlg.GetPathName() ) ){
InvalidateRect( NULL, TRUE );
UpdateWindow();
}

}

void CShowDIBView::OnPROCESS2value()
{
// TODO: Add your command handler code here

if (m_Dib.ConvertToTwoValue())
{
InvalidateRect( NULL, TRUE );
UpdateWindow();
}
}

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