最新图像处理软件的设计和实现本科.docx

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最新图像处理软件的设计和实现本科

图像处理软件的设计和实现本科

题目：

BMP图像处理软件的设计和实现

BMP图像处理软件的设计与实现

摘要

随着时代的发展，科技的进步，一些简单的图片已经不能满足人们的需求。

图像运用的扩大与对图像本身的精益求精，使人们越来越依赖于各种图像处理软件。

各种图像处理软件也越来越完善，普及程度不断的提高。

本文用VisualC++作为开发工具，设计了一个BMP图像处理软件。

该图像处理软件能够实现对BMP图像的基本操作，如图像的打开，关闭，保存；图像的基本处理，如图像放大、缩小、旋转、转置、二值化处理、中值滤波、边缘检测、直方图以及马赛克效果等等。

论文首先分析了国内外图像处理软件的现状，以及发展趋势，之后详细地分析了本软件的功能，完成了系统的总体设计和功能规划，进而对每个模块完成了详细设计和实现，最后完成了测试工作。

结果表明，本系统能够完成要求的所有功能，软件具有友好的用户界面和良好的健壮性，具有一定的应用价值。

关键词：

VisualC++6.0；BMP；图像处理；数字图像处理；图像处理软件

DesignandImplementationofBMP

ImageProcessingSystem

Abstract

Withthedevelopmentofscience,thesimplepicturescouldn’tmeetpeople’sdemand.Themagnificationofpicture’susageandtheeverdelicatedimageofpictureitself,hasmadepeoplemoreandmorerelyonseveralofpicture-processingsoftware.Andthepopularizationofthesesoftwaresisgoinghigherandhigher,withtheprogressmadebythemselves.

IuseVisualC++developmenttobuildsoftwarewhichisusedtodealwithBMPimages.ThissoftwarecancarryoutsomebaseoperationsofBMPimages,suchasopen,closeandsave；somebaseprocessesofBMPimages,suchasmagnify,shrink,rotate,binaryprocess,mid-valuefilter,edge-detect,cauterizationofpicturesandthemosaiceffect.Thispaperatfirstanalyzedstatusofpicture-processingsoftwarebothofdomesticanforeign,andthedevelopingtrend,Afteranalysisthefunctionofthissoftwareindetailandcompletedtheoveralldesignofthesystemandfunction.Andcompletedthedetaileddesignandimplementationofeachmodule,finallycompletedthetestingwork.Theresultsshowthatthesystemcancompletealltherequirementsofthefunction,thesoftwarehasafriendlyuserinterfaceandgoodrobustness,andhascertainapplicationvalue.

KEYWORDS:

VisualC++6.0;BMP;picture-processing;DigitalImageProcessing;

ImageProcessingSoftware

主要符号表

列矩阵

横矩阵

G，f矩阵

w宽

h高

卷积算子

梯度幅值

拉氏算子

拉普拉斯算子

摘要1

AbstractII

主要符号表III

目录4

1绪论1

1.1本课题设计的背景1

1.2本课题设计的目的和意义2

1.3本课题国内外研究状况2

1.4本课题研究的主要内容3

1.5现有图像处理软件4

2开发环境及主要技术介绍5

2.1面向对象编程5

2.2VisualC++6.06

2.2.1VisualC++6.0概述6

2.2.2VisualC++6.0主要部分6

2.3MFC7

2.4设备上下文DC8

2.5数字图像处理基础9

2.5.1数字图像概述9

2.5.2图像处理概述10

2.5.3图像的基本概念11

2.5.4BMP位图12

3系统总体设计13

3.1系统总体框架设计13

3.1.1系统的总体框架设计如下13

3.1.2系统流程图如下13

3.1.3系统的模块设计14

4系统详细设计与实现17

4.1BMP文件结构17

4.1.1BMP文件组成17

4.1.2BMP文件头17

4.1.3BMP信息头17

4.1.4BMP颜色表18

4.1.5BMP图形数据18

4.2CDib类的设计19

4.3文件操作21

4.3.1打开图片21

4.3.2保存图片21

4.4几何变化21

4.4.1镜像21

4.4.2缩放22

4.4.3图像转置22

4.4.4图像旋转22

4.5特效显示22

4.5.1马赛克特效23

4.5.2扩散效果23

4.5.3平滑效果23

4.6灰度变化23

4.6.1反色变化23

4.6.2黑白变化24

4.6.3灰度变化24

4.7分析变化25

4.7.1边缘检测25

4.7.2锐化处理25

4.7.3霓虹处理26

4.7.4滤波处理26

4.7.5曝光效果27

4.7.6浮雕效果27

4.7.7柔化效果27

5系统测试28

5.1测试目的28

5.2测试效果28

5.2.1文件操作29

5.2.2几何变化30

5.2.3特效显示33

5.2.4灰度变化35

5.2.5分析变化36

5.3测试结论40

6结论41

参考文献1

附录46

1绪论

1.1本课题设计的背景

从80年代中期以来，超大规模集成电路的发展，为图形学的飞速发展奠定了物质基础。

计算机的运算能力的提高，图形处理速度的加快，使得图形学的各个研究方向得到充分发展，图形学已广泛应用于各个领域，代表性的应用有：

计算机辅助绘图及设计、事务管理中的交汇式绘图、科学计算可视化、过程控制、计算机动画及广告、计算机艺术、地形地貌和自然资源的图形显示、办公自动化及电子出版系统。

把原始图像与计算机结合起来，从而创作出许多更加完美的图像，满足了人们的需求。

计算机图像处理，是指利用计算机对图像进行一系列加工，以便获得人们所需要的效果。

图像是人类获取和交换信息的主要来源，人类感知外界信息，80%以上是通过视觉得到的。

因此，图像处理的应用领域必然涉及到人类生活和工作的方方面。

随着时代的进步，各种图像处理软件也越来越完善，人们对图像的应用和要求也越来越精益，为了给观看者更深刻的印象，关于图片处理的软件业收到了大家的欢迎和喜爱，所以图像处理软件能够更好的满足人们对图像的需求，其中可以对图片进行90度的改变和锐化处理。

图像是人类获取信息、表达信息和传递信息的重要手段，图像处理应用广泛，图像处理软件MATLAB虽然能够对数字图像进行方便的处理，并且其制作的界面也比较友好，但是由于其过于庞大，移植性和速度方面也很难与VC++相比。

另外，由于商业化的VC++图像处理软件价格比较昂贵，而且不便于二次开发，本课题利用VC++集成开发环境开发一套简单的图像处理软件系统。

图像处理技术起源比较早，但真正发展是在八十年代后，随着计算机技术的高速发展而迅猛发展起来。

图像处理或图像分析方法的应用越来越广泛，其主要理论基础是形态数学，立体学，集合论等。

图像处理或图像分析方法的应用越来越广泛，其主要理论基础是形态数学，立体学，集合论等。

图像处理的应用领域很广，大致可以分为六大领域以及十余个子领域：

1．材料科学：

光学材料、金属材料、晶体材料、陶瓷建筑材料

2．地学：

岩矿结构、岩体裂隙特征、土体颗粒

3．生命科学：

生物、植物、医学、基因

4．地理学：

经济地理、土地资源、地貌、气像学

5．机器人：

包括电路设计、识别等

6．鉴定：

指纹鉴定、财务印章管理、防伪鉴定等

常见的图像处理有图像数字化、图像编码、图像增强、图像复原、图像分割

与图像分析等。

经过处理后的图像，一定能够更好的被用于工业或者个人目的。

为此开发这个数字图像处理软件，能够处理一些图像，并对图像处理技术此方面进行深入的研究。

1.2本课题设计的目的和意义

目的：

本次毕业设计是要完成一个BMP图像处理软件，其中包括对文件的读取保存和修改（图像的反转和锐化）。

读取文件中的图片可以对文件中的图片进行读取，在修改后也可以保存修改后的文件，对图片进行处理主要是运用指针和模板等对图像可以进行翻转和锐化。

BMP图像处理软件是对BMP图像的基本操作，比如图像的打开、关闭、保存，主要是通过对图像中的每一个像素点运用各种图像处理算法来达到预期的效果；BMP图像的基本处理，图像的基本处理，如图像放大、缩小、旋转、转置、二值化处理等等。

意义：

图像对于人眼来说是模糊的甚至是不可见的，通过图象增强技术，可以使模糊甚至不可见的图像变得清晰明亮，通过图像处理中的技术，可以将人眼无法识别的图像进行分类处理，该技术已经广泛深入地应用于国计民生休戚相关的各个领域，更加满足人们对于图像的需求。

1.3本课题国内外研究状况

麻省理工学院（MIT）旋风I号（WhirlwindI）计算机的附件诞生了。

该显示器用一个类似于示波器的阴极射线管（CRT）来显示一些简单的图形。

1958年美国Calcomp公司由联机的数字记录仪发展成滚筒式绘图仪，GerBer公司把数控机床发展成为平板式绘图仪。

在整个50年代，只有电子管计算机，用机器语言编程，主要应用于科学计算，为这些计算机配置的图形设备仅具有输出功能。

计算机图形学处于准备和酝酿时期，并称之为：

“被动式”图形学。

从1962年，林肯实验室的Sutherland发表一篇题为“一个人机交互通信的图形系统”的博士论文，他在论文中首次使用计算机图形学“ComputerGraphics”这个术语，证明交互计算机图形学是一个可行的、有用的研究领域，从而确定计算机图形学作为一个崭新的科学分支的独立地位屹立于计算机领域。

此后，国内外都很重视图形学的发展以及研究，各种各样的图像处理软件显现出来，比如PhotoShop和Picasa。

70年代是计算机图形学发展过程中一个重要的历史时期。

由于光栅显示器的产生，在60年代就已萌芽的光栅图形学算法，迅速发展起来，区域填充、裁剪、消隐等基本图形概念、及其相应算法纷纷诞生，图形学进入第一个兴盛的时期，并开始出现实用的CAD图形系统。

又因为