数字图像处理课程设计.docx
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数字图像处理课程设计
数字图像处理课程设计
——最大值、最小值滤波图像增强
实验目的：
熟悉了解、学习C、C++语言；
学习VC++在图像处理中的应用；
深入了解图像的增强处理；
深入了解用最大值滤波、最小值滤波增强处理图像的基本知识；
掌握图像处理的基本方法掌握最大值、最小值滤波的程序编写及其它图像增强处理的程序编写的了解。
实验仪器：
TestVC软件，计算机，photoshop软件。
实验原理：
图像增强就是采用某些技术把质量低的图像进行计算机处理,有选择地加强或抑制图像中的某些信息,改善图像质量,提高人或机器对图像的分析与判读能力。
图像的增强处理方法一共有两种，分别是空间域方法和频域方法。
空间域方法主要是运用空间滤波对图像增强进行处理，所谓滤波，就是过滤掉图像中的一些“成分”，对数字图像的直接滤波就是空间滤波（相对于频率域滤波）。
空间滤波主要包括平均滤波、中值滤波、最大值滤波、最小值滤波等。
空间滤波是通过空间滤波器实现。
空间滤波器就是在一个邻域（如包围该像素的一个小矩形区域）里，对该邻域包围的像素的进行操作。
空间滤波器包括线性滤波器如：
线性操作，如加、减、乘运算；非线性滤波器如：
非线性操作。
空间滤波器又叫模板，类似于矩阵，大小有3*3模板、5*5模板、9*9模板等。
如：
9*9模板：
空间滤波对图像的增强处理主要是通过模板运算实现的，按照指定的模板进行运算。
如右图，是对模板运算的
的图示解释。
模版运算实现的主要步骤：
1、将模板在图中遍历，并将模板中心与图中某个像素位置重合；
2、将模板上的各个系数与模板下的各对应像素的灰度值相乘；
3、将所有乘积相加；
4、将上述运算结果赋给模板中心位置的像素。
最大值滤波、最小值滤波的原理：
设输出的图像为g（x,y）,
（s-1,t-1）
（s-1,t）
（s-1,t+1）
（s,t-1）
（s,t）
（s,t+1）
（s+1,t-1）
（s+1,t）
（s+1,t+1）
最大值滤波
最小值滤波
实验内容：
1，在XX图库中寻找一张图片：
2，在Photoshop中，将图片改为宽300像素，高300像素的图片，模式保存为RGB，8位/通道，格式为bmp,保存在D盘中，命名为：
myimge;
3，打开TestVC.dsw工程文件，再打开mytest.cpp文件，在指定位置输入程序
4，编译，调试，运行。
实验结果：
一、利用for循环编写代码；
1.1最大值滤波for循环主要代码：
voidCTestVCView:
:
test（BYTEinimage[300][300],BYTEoutimage[300][300]）
{
inti,j,max;
for（i=1;i<300;i++）
{
for（j=1;j<300;j++）
{
max=inimage[1000][1000];
if（inimage[i][j]>max）
{
max=inimage[i][j];
}
outimage[i][j]=max;
}
}
}
1.2代码截图:
1.3输入图像（左），输出图像（右）；
2.1最小值滤波for循环主要代码；
voidCTestVCView:
:
test（BYTEinimage[300][300],BYTEoutimage[300][300]）
{
inti,j,min;
for（i=1;i<300;i++）
{
for（j=1;j<300;j++）
{
min=inimage[1000][1000];
if（inimage[i][j]{
min=inimage[i][j];
}
outimage[i][j]=min;
}
}
}
2.2代码截图；
2.3实验的输入图像如下图左，处理图像如下图右：
二、利用for、、、if判断语句进行编码；
1.1最大值滤波的主要编码；
voidCTestVCView:
:
test（BYTEinimage[300][300],BYTEoutimage[300][300]）
{
inti,j,max;
for（i=1;i<300;i++）
{
for（j=1;j<300;j++）
{
max=inimage[i][j];
if（inimage[i-1][j]>max）
{
max=inimage[i-1][j];
}
if（inimage[i-1][j-1]>max）
{
max=inimage[i-1][j-1];
}
if（inimage[i-1][j+1]>max）
{
max=inimage[i-1][j+1];
}
if（inimage[i][j-1]>max）
{
max=inimage[i][j-1];
}
if（inimage[i][j+1]>max）
{
max=inimage[i][j+1];
}
if（inimage[i+1][j-1]>max）
{
max=inimage[i+1][j-1];
}
if（inimage[i+1][j]>max）
{
max=inimage[i+1][j];
}
if（inimage[i+1][j+1]>max）
{
max=inimage[i+1][j+1];
}
outimage[i][j]=max;
}
}
}
1.2编码截图：
1.3实验输入图像（左）输出图像（右）
2.1最小值滤波的主要编码；
voidCTestVCView:
:
test（BYTEinimage[300][300],BYTEoutimage[300][300]）
{
inti,j,min;
for（i=1;i<300;i++）
{
for（j=1;j<300;j++）
{
min=inimage[i][j];
if（inimage[i-1][j]{
min=inimage[i-1][j];
}
if（inimage[i-1][j-1]{
min=inimage[i-1][j-1];
}
if（inimage[i-1][j+1]{
min=inimage[i-1][j+1];
}
if（inimage[i][j-1]{
min=inimage[i][j-1];
}
if（inimage[i][j+1]{
min=inimage[i][j+1];
}
if（inimage[i+1][j-1]{
min=inimage[i+1][j-1];
}
if（inimage[i+1][j]{
min=inimage[i+1][j];
}
if（inimage[i+1][j+1]{
min=inimage[i+1][j+1];
}
outimage[i][j]=min;
}
}
}
2.2编码截图；
2.3，实验输入图像（左）输出图像（右）
（s-1,t-1）
（s-1,t）
（s-1,t+1）
（s,t-1）
（s,t）
（s,t+1）
（s+1,t-1）
（s+1,t）
（s+1,t+1）
编码分析
如右图，可以令图像中某一象素的位置坐标为（s,t），其邻域象素的坐标位置就如右图所示，因为在图像中象素的坐标位置为二维数组，若用I,j代表s,t，则这九个点在程序输入是的代码为
inimage[i-1][j]
inimage[i-1][j-1]
inimage[i-1][j+1]
inimage[i][j-1]
inimage[i][j]
inimage[i][j+1]
inimage[i+1][j-1]
inimage[i+1][j]
inimage[i+1][j+1]
在最大值滤波中，只需要找出这九个位置的象素中灰度值最大的象素，即若赋值（s,t）位置的象素灰度值最大（max=inimage[i][j]），只需要将另外八个位置象素的灰度值与其进行大小比较，若大于inimage[i][j]，则将其灰度值赋值于max，再将其他位置的象素灰度值与其进行比较，直至找出这九个位置象素中灰度值最大的那个象素，然后将其灰度值代替中心象素（s,t）位置的象素灰度值。
在最小值滤波中，只需要找出这九个位置象素中灰度值最小的象素，若赋值（s,t）位置的象素灰度值最小（min=inimage[i][[j]），只需要将另外八个位置象素的灰度值与其进行大小比较，若小于inimage[i][j]，则将其灰度值赋值于min，再将其他位置的象素灰度值与其进行比较，直至找这九个位置象素中灰度值最小的那个象素，然后再将其灰度值代替中心象素（s,t）位置的象素位置。
在编码过程中无论是使用for循环语句还是使用for、、、if，其编码原理都大致如此，只不过for循环语句比较简单，但是for循环的语句中，因为在所有的数组中，其灰度值的范围是是[1300],所以在对最大值max进行赋值时一定要赋予一个最小的数，目的就是为了让图像中所有象素的灰度值都大于max，这样就可以让所有象素与max进行循环比较；对最小值min进行赋值时一定要赋予一个最大的数，目的就是为了让图像中所有象素的灰度值都小于min,这样就可以让所有的象素与min进行循环比较。
用For、、、if语句进行编码虽然麻烦，但是读起来比较易懂，先把九个像素位置的灰度值表示出来，然后用所有象素的灰度值与其中一个象素灰度值逐依进行比较，直至得出最大灰度值象素或最小灰度值象素。
实验收获：
在这次小学期中，我对C语言有了更加深入地学习，而且初步对VC++有了了解，将程序设计与图像处理很好的结合，在之前一直用PS等作图软件对图像进行处理的基础上，也简单的学会了用C语言、VC++等程序对图像进行数字化处理。
这次小学期的主要任务是对图像进行增强处理，主要是运用最大值滤波、最小值滤波对图像进行操作。
通过学习，不仅深入了解了图像增强处理的方法和技巧，而且也对滤波有了更深入的了解，尤其是最大值滤波、最小值滤波、中值滤波、均值滤波等。
在利用程序编码对其进行操作时，也对程序编码有了更深入的了解。
附注：
编码执行流程图，见下页。
程序执行流程图
（以for循环最小
值滤波为例）
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