编成放大图片像素的方法.docx
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编成放大图片像素的方法
要处理一个图像，首先要获得该图像的像素值，而VB本身提供的PICTURE控件虽然可以打开很多类型的图片，但是它提供的那个POINT方法读取像素实在是太慢。
而使用GetPixel这个API的速度也快不到哪里去，因为PIONT方法本身就是对于GetPixel的一个包装。
在VB中要快速获取一幅在PICTURE中打开的图像比较快速的方法是使用DIB方法，当然还有DDB方法，不过使用DDB方法还需要考虑不同颜色深度的图像的分别处理，在程序的实现上要相对复杂，而使用DIB方法则不必，并且在处理速度上比DDB方法也慢的有限。
过程一：
获得一个在PICTURE控件中打开的图像的所有像素。
PublicSubDibGet（ByValIdSourceAsLong,XBeginAsLong,ByValYBeginAsLong,ByValXEndAsLong,ByValYEndAsLong）
DimiBitmapAsLong
DimiDCAsLong
DimIAsLongDim
DimWAsLong
DimHAsLong
OnErrorGoToErrLine
Done=False
TimeGet=timeGetTime
InPutWid=XEnd-XBegin
InPutHei=YEnd-YBegin
W=InPutWid+1
H=InPutHei+1
I=（Bits\8）-1
ReDimColVal（I,InPutWid,InPutHei）
Withbi24BitInfo.bmiHeader
.biBitCount=Bits
.biCompression=0&
.biPlanes=1
.biSize=Len（bi24BitInfo.bmiHeader）
.biWidth=W
.biHeight=H
EndWith
iBitmap=GetCurrentObject（IdSource,7&）
GetDIBitsIdSource,iBitmap,0&,H,ColVal（0,0,0）,bi24BitInfo,0&DeleteObjectiBitmap
Done=True
TimeGet=timeGetTime-TimeGetExitSub
ErrLine:
MsgBox"错误号：
"&Err.Number&"：
"&Err.Description
EndSub
在这个过程中所用到的只是一些参数的设定和API的调用，不涉及算法。
过程二：
图像输出的过程：
PublicSubDIBPut（ByValIdDestinationAsLong）
DimWAsLong
DimHAsLong
OnErrorGoToErrLine
Done=False
TimePut=timeGetTime
W=OutPutWid+1
H=OutPutHei+1
Withbi24BitInfo.bmiHeader
.biWidth=W
.biHeight=H
LineBytes=（（W*Bits+31）And&HFFFFFFE0）\8
.biSizeImage=LineBytes*H
EndWith
SetDIBitsToDeviceIdDestination,0,0,W,H,0,0,0,H,ColOut（0,0,0）,bi24BitInfo.bmiHeader,0
Done=True
TimePut=timeGetTime-TimePut
ExitSub
ErrLine:
MsgBoxErr.Description
EndSub
下面解释一下在过程中到的全局变量和数据结构，以及API的定义。
API定义：
删除一个DC
PrivateDeclareFunctionDeleteDCLib"gdi32"（ByValhdcAsLong）AsLong
删除一个对象
PrivateDeclareFunctionDeleteObjectLib"gdi32"（ByValhObjectAsLong）AsLong
选择当前对象
PrivateDeclareFunctionGetCurrentObjectLib"gdi32"（ByValhdcAsLong,ByValuObjectTypeAsLong）AsLong
获取DIB
PrivateDeclareFunctionGetDIBitsLib"gdi32"（ByValaHDCAsLong,ByValhBitmapAsLong,ByValnStartScanAsLong,ByValnNumScansAsLong,lpBitsAsAny,lpBIAsBitMapInfo,ByValwUsageAsLong）AsLong
获取系统时间
PrivateDeclareFunctiontimeGetTimeLib"winmm.dll"（）AsLong
数据结构定义：
PrivateTypeBitMapInfoHeader'文件信息头——BITMAPINFOHEADER
biSizeAsLong
biWidthAsLong
biHeightAsLong
biPlanesAsInteger
biBitCountAsInteger
biCompressionAsLong
biSizeImageAsLong
biXPelsPerMeterAsLong
biYPelsPerMeterAsLong
biClrUsedAsLong
biClrImportantAsLong
EndType
PrivateTypeRGBQuad
rgbBlueAsByte
rgbGreenAsByte
rgbRedAsByte
'rgbReservedAsByte
EndType
PrivateTypeBitMapInfo
bmiHeaderAsBitMapInfoHeader
bmiColorsAsRGBQuad
EndType
这三个数据结构都是在DIB中不可缺少的。
我们不必深究，只是按照顺序复制粘贴直接使用就是了。
过程中用到的全局变量：
PrivateConstBitsAsLong=32'颜色深度，这里把所有图像都按照32位来处理
PublicDoneAsBoolean'用于标记一个过程是否结束
PublicTimeGetAsLong'用于记录输入过程处理所花费的时间
PublicTimePutAsLong'用于记录输出过程处理所花费的时间
DimColVal（）AsByte'用于存放从DIB输入的像素值
DimColOut（）AsByte'用于存放向DIB输出的像素值
DimInPutHeiAsLong'用于记录输入图像的高度
DimInPutWidAsLong'用于记录输入图像的宽度
Dimbi24BitInfoAsBitMapInfo'定义BMP信息
可以看出，我在输入和输出中使用了两个不同的动态数组ColVal（）和ColOut（），这么做是有道理的，因为我们不只是为了输入和输出图像，中间还要对像素进行处理。
包括图像缩放、色彩调整、锐化、柔化等等处理，使用两个不同的数组来分别存放数据更有利于程序的实现。
有些性急的朋友说不定已经把程序贴到工程里试用了，可是会发现根本不能输出图像。
这是因为当你用DIBGET获得的图像还在ColVal（）中呢，需要把它们放到ColOut（）这个数组中去，DIBPUT这个过程才能起作用。
这里再给出一个用于数组整体移动数据的过程：
PublicSubCopyData（ByValWAsLong,ByValHAsLong）
DimLengthAsLong
DimIAsLong
DimLAsLong
I=Bits\8
L=I-1
Length=（W+1&）*（H+1&）*I
ReDimColOut（L,W,H）
CopyMemoryColOut（0,0,0）,ColVal（0,0,0）,Length
Endsub
API定义：
PrivateDeclareSubCopyMemoryLib"kernel32"Alias"RtlMoveMemory"（pDestAsAny,pSrcAsAny,ByValByteLenAsLong）
这时，我们就可以来试一下效果了：
把你的显示器调到32位色。
将前面的所有API和变量定义全部贴到一个新建的模块里
新建一个窗体，加两个PICTURE控件：
pictrue1,picture2一个按钮command1
在pictrue1中加载一个图片
在command1中写如下代码：
subcommand1_click（）
Withpicture1
.ScaleMode=3
.BorderStyle=0
DibGet.hdc,0,0,.scalewidth,.scaleheight
EndWith
CopyDataInPutHei,InPutWid
picture2.AutoRedraw=True
DibPutpicture2.hdc
picture2.refresh
endsub
运行一下，按钮按下，pictreu1中的图片就立刻显示到了picture2中。
这时，你可能会说，弄了这么半天就贴个图？
用PaintPicture不是就可以了吗？
不错，如果只是要贴个图，确实不用这么麻烦，可是，我们后面要说的图像处理部分将会用到前门得到的像素值。
所以，这只是一个开始，我真正要讲的东西还在后面呢。
请大家继续关注。
前面讲到了二次线性插值的应用。
这一篇来给大家讲一下关于锐化、柔化、扩散、雕刻这几个滤镜的实现。
一、锐化
锐化的算法很简单，就是比较相邻的几个像素，把当前像素加上和周围的像素的差就可以了。
这里我给出一个示例：
ABCD
EFGH
IJKL
MNOP
假设有一个图片，4*4，共16个像素，分别用A－－L来代表。
我们先观察这个图片，只有中间的F,G,J,K这四个像素的“邻居”是全的。
为了简便起见，我们只处理这4个像素，因为在实际的图片中由于图片的大小都很多像素组成，所以周围的一圈像素不做处理不会影响到最终的效果。
先计算差值:
Delta=F-（A+B+C+E+G+I+J+K）/8
（A+B+C+E+G+I+J+K）/8就是F周围的像素的平均值，
将这个平均值乘以一个系数再加到F上，就得到了一个新的F值：
F=F+Delta*Alpha
这个系数Alpha就是锐化度，改变这个系数就能得到不同的锐化效果。
不过一般都是取得比较小的，如：
0.3
于是，我们只要使用两个循环来遍历整个图片的像素值（去除边界）就能得到一个锐化的效果了。
但是大家或许会发现在处理后面几个点的时候，前面的点的值已经不是原来的值了，比如处理G的时候，需要用到F的值，而F则已经被改变，并且F的改变又和G的值有关系，这样就会变成一种循环引用。
为了避免整个问题，这里给出一个改良的方法：
ABCD
EFGH
IJKL
MNOP
我们从A点开始做，将差值计算方法改成:
Delta=A-（B+E+F）/3
F=F+Delta*Alpha
按照从左到右，从上到下的顺序来扫描所有像素，这时在计算中就不会遇到已经被处理过的像素了，并且因为减少了参与运算的像素，整个处理过程也得以加快。
按照我们在《VB图像处理之像素的获取和输出》中已经得到的像素数组。
我们可以这样写：
PublicSubSharp（OptionalByValSharpDgreeAsSingle=0.3）
DimXAsLong
DimYAsLong
DimIxAsLong
DimIyAsLong
DimDiffAsLong
DimDiff1AsLong
DimDiv1AsSingle
DimDiv2AsSingle
DimMaxAsLong
OnErrorGoToErrLine
Max=255
Done=False
TimeFilter=timeGetTime
TemplateSize=1
Sensitivity=Sensitivity*9
Div1=1+SharpDgree
Div2=-SharpDgree/3
ForX=0ToOutPutWid-1
ForY=0ToOutPutHei-1
RR=ColOut（0,X,Y）*Div1
GG=ColOut（1,X,Y）*Div1
BB=ColOut（2,X,Y）*Div1
Ix=X+1
Iy=Y+1
R=ColOut（0,Ix,Iy）
R=R+ColOut（0,X,Iy）+ColOut（0,Ix,Y）
G=ColOut（1,Ix,Iy）
G=G+ColOut（1,X,Iy）+ColOut（1,Ix,Y）
B=ColOut（2,Ix,Iy）
B=B+ColOut（2,X,Iy）+ColOut（2,Ix,Y）
R=R*Div2
G=G*Div2
B=B*Div2
RR=RR+R
GG=GG+G
BB=BB+B
IfRR<0ThenRR=0
IfRR>MaxThenRR=Max
IfGG<0ThenGG=0
IfGG>MaxThenGG=Max
IfBB<0ThenBB=0
IfBB>MaxThenBB=Max
ColOut（0,X,Y）=RR
ColOut（1,X,Y）=GG
ColOut（2,X,Y）=BB
Next
Next
Done=True
TimeFilter=timeGetTime-TimeFilter
ExitSub
ErrLine:
Done=True
MsgBoxErr.Description
EndSub
因为在计算新的像素的过程中会出现新的值大于255或小于0的情况，因此必须在计算完成后判断。
所用到的全局变量：
PublicTimeFilterAsLong'用于记录滤镜处理所花费的时间
DimRRAsLong'用于保存红色分量
DimGGAsLong'用于保存绿色分量
DimBBAsLong'用于保存蓝色分量
原图：
锐化效果：
12 下一页
上次讲到了用DIB方法来获取图像的像素。
从这次开始将如果运用已经得到的像素来处理图像。
图像插值放大的方法有很多，最主要的有二次线性插值和三次线性插值这两种。
这次我把自己的程序中所用的二次线性插值的算法公布给大家，希望对各位要使用VB写类似程序的朋友有所帮助。
程序中用到的API、数据类型、全局变量的定义请参考上一篇：
《VB实现图像在数据库的存储与显示》
PublicSubZoomImage（ByValOutPutWidthAsLong,ByValOutputHeightAsLong）
DimIAsLong
DimLAsLong
DimXAsLong
DimYAsLong
DimXbAsLong
DimYbAsLong
DimXeAsLong
DimYeAsLong
DimMAsInteger
DimNAsInteger
DimCurRAsLong
DimCurGAsLong
DimCurBAsLong
DimNxtRAsInteger
DimNxtGAsInteger
DimNxtBAsInteger
DimDRAsSingle
DimDGAsSingle
DimDBAsSingle
DimDRtAsSingle
DimDGtAsSingle
DimDBtAsSingle
DimXratioAsSingle
DimYratioAsSingle
DimCurStepAsSingle
DimNxtStepAsSingle
DimNegNAsSingle
OnErrorGoToErrLine
IfNotCanZoomThenExitSub
Done=False
OutPutWid=OutPutWidth-1
OutPutHei=OutputHeight-1
I=（Bits\8）-1
ReDimColTmp（I,InPutWid,OutPutHei）'先从Y方向进行缩放处理，结果保存在此中间数组内
ReDimColOut（I,OutPutWid,OutPutHei）
Xratio=OutPutWid/InPutWid
Yratio=OutPutHei/InPutHei
TimeZoom=timeGetTime
NegN=1/Int（Yratio+1）
ForX=0ToInPutWid
CurR=ColVal（0,X,0）
CurG=ColVal（1,X,0）
CurB=ColVal（2,X,0）
CurStep=0
NxtStep=0
ForY=0ToInPutHei-1
NxtStep=CurStep+Yratio
Yb=CurStep
Ye=NxtStep
N=Ye-Yb
ColTmp（0,X,Yb）=CurR
ColTmp（1,X,Yb）=CurG
ColTmp（2,X,Yb）=CurB
M=Y+1
NxtR=ColVal（0,X,M）
NxtG=ColVal（1,X,M）
NxtB=ColVal（2,X,M）
IfN>1Then
DRt=（NxtR-CurR）*NegN
DGt=（NxtG-CurG）*NegN
DBt=（NxtB-CurB）*NegN
DR=0
DG=0
DB=0
ForL=Yb+1ToYe-1
DR=DR+DRt
DG=DG+DGt
DB=DB+DBt
ColTmp（0,X,L）=CurR+DR
ColTmp（1,X,L）=CurG+DG
ColTmp（2,X,L）=CurB+DB
Next
EndIf
CurStep=NxtStep
CurR=NxtR
CurG=NxtG
CurB=NxtB
Next
ColTmp（0,X,OutPutHei）=NxtR
ColTmp（1,X,OutPutHei）=NxtG
ColTmp（2,X,OutPutHei）=NxtB
Next
NegN=1/Int（Xratio+1）
ForY=0ToOutPutHei
CurR=ColTmp（0,0,Y）
CurG=ColTmp（1,0,Y）
CurB=ColTmp（2,0,Y）
CurStep=0
NxtStep=0
ForX=0ToInPutWid-1
NxtStep=CurStep+Xratio
Xb=CurStep
Xe=NxtStep
N=Xe-Xb
ColOut（0,Xb,Y）=CurR
ColOut（1,Xb,Y）=CurG
ColOut（2,Xb,Y）=CurB
M=X+1
NxtR=ColTmp（0,M,Y）
NxtG=ColTmp（1,M,Y）
NxtB=ColTmp（2,M,Y）
IfN>1Then
DRt=（NxtR-CurR）*NegN
DGt=（NxtG-CurG）*NegN
DBt=（NxtB-CurB）*NegN
DR=0
DG=0
DB=0
ForL=Xb+1ToXe-1
DR=DR+DRt
DG=DG+DGt
DB=DB+DBt
ColOut（
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