TemplateTrans.cpp
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上传日期:2013-02-28
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源码类别:

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开发平台:

Visual C++

  1. /**************************************************************************
  2.  *  文件名:TemplateTrans.cpp
  3.  *
  4.  *  图像模板变换API函数库:
  5.  *
  6.  *  Template() - 图像模板变换,通过改变模板,可以用它实现
  7.  *   图像的平滑、锐化、边缘识别等操作。
  8.  *  MedianFilter() - 图像中值滤波。
  9.  *  GetMedianNum() - 获取中值。被函数MedianFilter()调用来求中值。
  10.  *  ReplaceColorPal() - 更换伪彩色编码表。
  11.  *
  12.  *************************************************************************/
  13. #include "stdafx.h"
  14. #include "TemplateTrans.h"
  15. #include "DIBAPI.h"
  16. #include <math.h>
  17. #include <direct.h>
  18. /*************************************************************************
  19.  *
  20.  * 函数名称:
  21.  *   Template()
  22.  *
  23.  * 参数:
  24.  *   LPSTR lpDIBBits    - 指向源DIB图像指针
  25.  *   LONG  lWidth       - 源图像宽度(象素数)
  26.  *   LONG  lHeight      - 源图像高度(象素数)
  27.  *   int   iTempH - 模板的高度
  28.  *   int   iTempW - 模板的宽度
  29.  *   int   iTempMX - 模板的中心元素X坐标 ( < iTempW - 1)
  30.  *   int   iTempMY - 模板的中心元素Y坐标 ( < iTempH - 1)
  31.  *  FLOAT * fpArray - 指向模板数组的指针
  32.  *  FLOAT fCoef - 模板系数
  33.  *
  34.  * 返回值:
  35.  *   BOOL               - 成功返回TRUE,否则返回FALSE。
  36.  *
  37.  * 说明:
  38.  *   该函数用指定的模板(任意大小)来对图像进行操作,参数iTempH指定模板
  39.  * 的高度,参数iTempW指定模板的宽度,参数iTempMX和iTempMY指定模板的中心
  40.  * 元素坐标,参数fpArray指定模板元素,fCoef指定系数。
  41.  *
  42.  ************************************************************************/
  43. BOOL WINAPI Template(LPSTR lpDIBBits, LONG lWidth, LONG lHeight, 
  44.  int iTempH, int iTempW, 
  45.  int iTempMX, int iTempMY,
  46.  FLOAT * fpArray, FLOAT fCoef)
  47. {
  48. // 指向复制图像的指针
  49. LPSTR lpNewDIBBits;
  50. HLOCAL hNewDIBBits;
  51. // 指向源图像的指针
  52. unsigned char* lpSrc;
  53. // 指向要复制区域的指针
  54. unsigned char* lpDst;
  55. // 循环变量
  56. LONG i;
  57. LONG j;
  58. LONG k;
  59. LONG l;
  60. // 计算结果
  61. FLOAT fResult;
  62. // 图像每行的字节数
  63. LONG lLineBytes;
  64. // 计算图像每行的字节数
  65. lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth * 8);
  66. // 暂时分配内存,以保存新图像
  67. hNewDIBBits = LocalAlloc(LHND, lLineBytes * lHeight);
  68. // 判断是否内存分配失败
  69. if (hNewDIBBits == NULL)
  70. {
  71. // 分配内存失败
  72. return FALSE;
  73. }
  74. // 锁定内存
  75. lpNewDIBBits = (char * )LocalLock(hNewDIBBits);
  76. // 初始化图像为原始图像
  77. memcpy(lpNewDIBBits, lpDIBBits, lLineBytes * lHeight);
  78. // 行(除去边缘几行)
  79. for(i = iTempMY; i < lHeight - iTempH + iTempMY + 1; i++)
  80. {
  81. // 列(除去边缘几列)
  82. for(j = iTempMX; j < lWidth - iTempW + iTempMX + 1; j++)
  83. {
  84. // 指向新DIB第i行,第j个象素的指针
  85. lpDst = (unsigned char*)lpNewDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) + j;
  86. fResult = 0;
  87. // 计算
  88. for (k = 0; k < iTempH; k++)
  89. {
  90. for (l = 0; l < iTempW; l++)
  91. {
  92. // 指向DIB第i - iTempMY + k行,第j - iTempMX + l个象素的指针
  93. lpSrc = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i + iTempMY - k)
  94. + j - iTempMX + l;
  95. // 保存象素值
  96. fResult += (* lpSrc) * fpArray[k * iTempW + l];
  97. }
  98. }
  99. // 乘上系数
  100. fResult *= fCoef;
  101. // 取绝对值
  102. fResult = (FLOAT ) fabs(fResult);
  103. // 判断是否超过255
  104. if(fResult > 255)
  105. {
  106. // 直接赋值为255
  107. * lpDst = 255;
  108. }
  109. else
  110. {
  111. // 赋值
  112. * lpDst = (unsigned char) (fResult + 0.5);
  113. }
  114. }
  115. }
  116. // 复制变换后的图像
  117. memcpy(lpDIBBits, lpNewDIBBits, lLineBytes * lHeight);
  118. // 释放内存
  119. LocalUnlock(hNewDIBBits);
  120. LocalFree(hNewDIBBits);
  121. // 返回
  122. return TRUE;
  123. }
  124. /*************************************************************************
  125.  *
  126.  * 函数名称:
  127.  *   MedianFilter()
  128.  *
  129.  * 参数:
  130.  *   LPSTR lpDIBBits - 指向源DIB图像指针
  131.  *   LONG  lWidth - 源图像宽度(象素数)
  132.  *   LONG  lHeight - 源图像高度(象素数)
  133.  *   int   iFilterH - 滤波器的高度
  134.  *   int   iFilterW - 滤波器的宽度
  135.  *   int   iFilterMX - 滤波器的中心元素X坐标
  136.  *   int   iFilterMY - 滤波器的中心元素Y坐标
  137.  *
  138.  * 返回值:
  139.  *   BOOL - 成功返回TRUE,否则返回FALSE。
  140.  *
  141.  * 说明:
  142.  *   该函数对DIB图像进行中值滤波。
  143.  *
  144.  ************************************************************************/
  145. BOOL WINAPI MedianFilter(LPSTR lpDIBBits, LONG lWidth, LONG lHeight, 
  146.  int iFilterH, int iFilterW, 
  147.  int iFilterMX, int iFilterMY)
  148. {
  149. // 指向源图像的指针
  150. unsigned char* lpSrc;
  151. // 指向要复制区域的指针
  152. unsigned char* lpDst;
  153. // 指向复制图像的指针
  154. LPSTR lpNewDIBBits;
  155. HLOCAL hNewDIBBits;
  156. // 指向滤波器数组的指针
  157. unsigned char * aValue;
  158. HLOCAL hArray;
  159. // 循环变量
  160. LONG i;
  161. LONG j;
  162. LONG k;
  163. LONG l;
  164. // 图像每行的字节数
  165. LONG lLineBytes;
  166. // 计算图像每行的字节数
  167. lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth * 8);
  168. // 暂时分配内存,以保存新图像
  169. hNewDIBBits = LocalAlloc(LHND, lLineBytes * lHeight);
  170. // 判断是否内存分配失败
  171. if (hNewDIBBits == NULL)
  172. {
  173. // 分配内存失败
  174. return FALSE;
  175. }
  176. // 锁定内存
  177. lpNewDIBBits = (char * )LocalLock(hNewDIBBits);
  178. // 初始化图像为原始图像
  179. memcpy(lpNewDIBBits, lpDIBBits, lLineBytes * lHeight);
  180. // 暂时分配内存,以保存滤波器数组
  181. hArray = LocalAlloc(LHND, iFilterH * iFilterW);
  182. // 判断是否内存分配失败
  183. if (hArray == NULL)
  184. {
  185. // 释放内存
  186. LocalUnlock(hNewDIBBits);
  187. LocalFree(hNewDIBBits);
  188. // 分配内存失败
  189. return FALSE;
  190. }
  191. // 锁定内存
  192. aValue = (unsigned char * )LocalLock(hArray);
  193. // 开始中值滤波
  194. // 行(除去边缘几行)
  195. for(i = iFilterMY; i < lHeight - iFilterH + iFilterMY + 1; i++)
  196. {
  197. // 列(除去边缘几列)
  198. for(j = iFilterMX; j < lWidth - iFilterW + iFilterMX + 1; j++)
  199. {
  200. // 指向新DIB第i行,第j个象素的指针
  201. lpDst = (unsigned char*)lpNewDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) + j;
  202. // 读取滤波器数组
  203. for (k = 0; k < iFilterH; k++)
  204. {
  205. for (l = 0; l < iFilterW; l++)
  206. {
  207. // 指向DIB第i - iFilterMY + k行,第j - iFilterMX + l个象素的指针
  208. lpSrc = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i + iFilterMY - k) + j - iFilterMX + l;
  209. // 保存象素值
  210. aValue[k * iFilterW + l] = *lpSrc;
  211. }
  212. }
  213. // 获取中值
  214. * lpDst = GetMedianNum(aValue, iFilterH * iFilterW);
  215. }
  216. }
  217. // 复制变换后的图像
  218. memcpy(lpDIBBits, lpNewDIBBits, lLineBytes * lHeight);
  219. // 释放内存
  220. LocalUnlock(hNewDIBBits);
  221. LocalFree(hNewDIBBits);
  222. LocalUnlock(hArray);
  223. LocalFree(hArray);
  224. // 返回
  225. return TRUE;
  226. }
  227. /*************************************************************************
  228.  *
  229.  * 函数名称:
  230.  *   GetMedianNum()
  231.  *
  232.  * 参数:
  233.  *   unsigned char * bpArray - 指向要获取中值的数组指针
  234.  *   int   iFilterLen - 数组长度
  235.  *
  236.  * 返回值:
  237.  *   unsigned char      - 返回指定数组的中值。
  238.  *
  239.  * 说明:
  240.  *   该函数用冒泡法对一维数组进行排序,并返回数组元素的中值。
  241.  *
  242.  ************************************************************************/
  243. unsigned char WINAPI GetMedianNum(unsigned char * bArray, int iFilterLen)
  244. {
  245. // 循环变量
  246. int i;
  247. int j;
  248. // 中间变量
  249. unsigned char bTemp;
  250. // 用冒泡法对数组进行排序
  251. for (j = 0; j < iFilterLen - 1; j ++)
  252. {
  253. for (i = 0; i < iFilterLen - j - 1; i ++)
  254. {
  255. if (bArray[i] > bArray[i + 1])
  256. {
  257. // 互换
  258. bTemp = bArray[i];
  259. bArray[i] = bArray[i + 1];
  260. bArray[i + 1] = bTemp;
  261. }
  262. }
  263. }
  264. // 计算中值
  265. if ((iFilterLen & 1) > 0)
  266. {
  267. // 数组有奇数个元素,返回中间一个元素
  268. bTemp = bArray[(iFilterLen + 1) / 2];
  269. }
  270. else
  271. {
  272. // 数组有偶数个元素,返回中间两个元素平均值
  273. bTemp = (bArray[iFilterLen / 2] + bArray[iFilterLen / 2 + 1]) / 2;
  274. }
  275. // 返回中值
  276. return bTemp;
  277. }
  278. /*************************************************************************
  279.  *
  280.  * 函数名称:
  281.  *   GradSharp()
  282.  *
  283.  * 参数:
  284.  *   LPSTR lpDIBBits    - 指向源DIB图像指针
  285.  *   LONG  lWidth       - 源图像宽度(象素数)
  286.  *   LONG  lHeight      - 源图像高度(象素数)
  287.  *   BYTE  bThre - 阈值
  288.  *
  289.  * 返回值:
  290.  *   BOOL               - 成功返回TRUE,否则返回FALSE。
  291.  *
  292.  * 说明:
  293.  *   该函数用来对图像进行梯度锐化。
  294.  *
  295.  ************************************************************************/
  296. BOOL WINAPI GradSharp(LPSTR lpDIBBits, LONG lWidth, LONG lHeight, BYTE bThre)
  297. {
  298. // 指向源图像的指针
  299. unsigned char* lpSrc;
  300. unsigned char* lpSrc1;
  301. unsigned char* lpSrc2;
  302. // 循环变量
  303. LONG i;
  304. LONG j;
  305. // 图像每行的字节数
  306. LONG lLineBytes;
  307. // 中间变量
  308. BYTE bTemp;
  309. // 计算图像每行的字节数
  310. lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth * 8);
  311. // 每行
  312. for(i = 0; i < lHeight; i++)
  313. {
  314. // 每列
  315. for(j = 0; j < lWidth; j++)
  316. {
  317. // 指向DIB第i行,第j个象素的指针
  318. lpSrc  = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) + j;
  319. // 指向DIB第i+1行,第j个象素的指针
  320. lpSrc1 = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 2 - i) + j;
  321. // 指向DIB第i行,第j+1个象素的指针
  322. lpSrc2 = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) + j + 1;
  323. bTemp = abs((*lpSrc)-(*lpSrc1)) + abs((*lpSrc)-(*lpSrc2));
  324. // 判断是否小于阈值
  325. if (bTemp < 255)
  326. {
  327. // 判断是否大于阈值,对于小于情况,灰度值不变。
  328. if (bTemp >= bThre)
  329. {
  330. // 直接赋值为bTemp
  331. *lpSrc = bTemp;
  332. }
  333. }
  334. else
  335. {
  336. // 直接赋值为255
  337. *lpSrc = 255;
  338. }
  339. }
  340. }
  341. // 返回
  342. return TRUE;
  343. }
  344. /*************************************************************************
  345.  *
  346.  * 函数名称:
  347.  *   ReplaceColorPal()
  348.  *
  349.  * 参数:
  350.  *   LPSTR lpDIB - 指向源DIB图像指针
  351.  *   BYTE * bpColorsTable - 伪彩色编码表
  352.  *
  353.  * 返回值:
  354.  *   BOOL - 成功返回TRUE,否则返回FALSE。
  355.  *
  356.  * 说明:
  357.  *   该函数用指定的伪彩色编码表来替换图像的调试板,参数bpColorsTable
  358.  * 指向要替换的伪彩色编码表。
  359.  *
  360.  ************************************************************************/
  361. BOOL WINAPI ReplaceColorPal(LPSTR lpDIB, BYTE * bpColorsTable)
  362. {
  363. // 循环变量
  364. int i;
  365. // 颜色表中的颜色数目
  366. WORD wNumColors;
  367. // 指向BITMAPINFO结构的指针(Win3.0)
  368. LPBITMAPINFO lpbmi;
  369. // 指向BITMAPCOREINFO结构的指针
  370. LPBITMAPCOREINFO lpbmc;
  371. // 表明是否是Win3.0 DIB的标记
  372. BOOL bWinStyleDIB;
  373. // 创建结果
  374. BOOL bResult = FALSE;
  375. // 获取指向BITMAPINFO结构的指针(Win3.0)
  376. lpbmi = (LPBITMAPINFO)lpDIB;
  377. // 获取指向BITMAPCOREINFO结构的指针
  378. lpbmc = (LPBITMAPCOREINFO)lpDIB;
  379. // 获取DIB中颜色表中的颜色数目
  380. wNumColors = ::DIBNumColors(lpDIB);
  381. // 判断颜色数目是否是256色
  382. if (wNumColors == 256)
  383. {
  384. // 判断是否是WIN3.0的DIB
  385. bWinStyleDIB = IS_WIN30_DIB(lpDIB);
  386. // 读取伪彩色编码,更新DIB调色板
  387. for (i = 0; i < (int)wNumColors; i++)
  388. {
  389. if (bWinStyleDIB)
  390. {
  391. // 更新DIB调色板红色分量
  392. lpbmi->bmiColors[i].rgbRed = bpColorsTable[i * 4];
  393. // 更新DIB调色板绿色分量
  394. lpbmi->bmiColors[i].rgbGreen = bpColorsTable[i * 4 + 1];
  395. // 更新DIB调色板蓝色分量
  396. lpbmi->bmiColors[i].rgbBlue = bpColorsTable[i * 4 + 2];
  397. // 更新DIB调色板保留位
  398. lpbmi->bmiColors[i].rgbReserved = 0;
  399. }
  400. else
  401. {
  402. // 更新DIB调色板红色分量
  403. lpbmc->bmciColors[i].rgbtRed = bpColorsTable[i * 4];
  404. // 更新DIB调色板绿色分量
  405. lpbmc->bmciColors[i].rgbtGreen = bpColorsTable[i * 4 + 1];
  406. // 更新DIB调色板蓝色分量
  407. lpbmc->bmciColors[i].rgbtBlue = bpColorsTable[i * 4 + 2];
  408. }
  409. }
  410. }
  411. // 返回
  412. return bResult;
  413. }