C++课程设计报告.docx

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C++课程设计报告

《面向对象程序设计》

课程设计报告

学号：

班级序号：

姓名：

指导老师：

成绩：

中国地质大学

实习题目一

【题目需求】

给定一幅单波段影像imgData.txt（ASCII格式），实现对图像的处理和显示。

已知条件：

（1）clrTbl.txt文件是一个颜色查找表，大小是256X3，即可表示256中RGB的颜色。

（2）ImgData.txt文件中是图像的数据，每个值代表一个像素的颜色索引号，通过索引号到颜色查找表（clrTbl.txt文件）中找到相应的RGB颜色值。

（3）中值滤波：

一种非线性平滑技术，它将每一像素点的灰度值设置为该点某邻域窗口内（这里选择3X3）的所有像素点灰度值的中值。

（4）屏幕上显示像素点的函数：

SetPixel（HDCdrawDevice,longX,longY,COLORREFrgbVal）;

基本要求：

（1）定义一个中值滤波器，并实现图像的中值滤波；

（2）将中值滤波的结果输出到二进制文件resImg.rs中；

拔高要求：

（3）在屏幕上分别显示原始图像和中值滤波结果图像。

【实现过程】

（1）思想：

首先构造结构体用来存储R/G/B，然后从文件中读取像素点的值利用颜色查找表打印出来，再利用中值滤波器对中间图像处理，边缘图像选用中值滤波器和靠内的像素覆盖来观察效果。

最后输出将中值滤波结果输出到二进制文件。

（2）实现过程：

【感想】

该程序的重点即在把制作中值滤波器用旁边点的中值代替中间点，思路较为明确，因而不是很难。

【附录】

源程序清单：

//中值滤波.cpp:

定义控制台应用程序的入口点。

//

#include"stdafx.h"

#include"DeviceContext.h"

#include

#include

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

structmyRGB{

shortR;

shortG;

shortB;

};

int_tmain（intargc,_TCHAR*argv[]）

{

inta,b;

myRGBrgb[256];

ints[2];

HWNDmmm;//获得句柄

HDChdc;

mmm=GetConsoleWindow（）;

hdc=GetDC（mmm）;

ifstreammyfile;

ifstreammyfileo;

myfile.open（"1-clrTbl.txt"）;

myfile>>a>>b;

for（intj=0;j

{

myfile>>rgb[j].R>>rgb[j].G>>rgb[j].B;

}

myfileo.open（"1-ImgData.txt"）;

myfileo>>s[0]>>s[1];

//cout<

short**my=newshort*[s[0]];

for（inti=0;i

my[i]=newshort[s[1]];

short**my1=newshort*[s[0]];

for（inti=0;i

my1[i]=newshort[s[1]];

for（inti=0;i

{

for（intj=0;j

{

myfileo>>my[i][j];//从文件中读取

}

}

for（inti=0;i

{

for（intj=0;j

{

my1[i][j]=my[i][j];

}

}

for（inti=0;i

{

for（intj=0;j

{

intt=my[i][j];

intr=rgb[t].R;

intg=rgb[t].G;

intb=rgb[t].B;

SetPixel（hdc,j,i,RGB（r,g,b））;

}

}

for（inti=1;i

{

for（intj=1;j

{

shorta[9];

intk=0;

for（intii=i-1;ii

for（intjj=j-1;jj

{

a[k++]=my[ii][jj];

for（intm=0;m<5;++m）

{

intmin=m;

for（intn=m+1;n<9;++n）

if（a[n]

min=n;

inttemp=a[m];

a[m]=a[min];

a[min]=temp;

}

my1[i][j]=a[4];

}

}

}

}

for（inti=0;i

{

for（intj=0;j

{

intt=my1[i][j];

intr=rgb[t].R;

intg=rgb[t].G;

intb=rgb[t].B;

SetPixel（hdc,j+330,i,RGB（r,g,b））;

}

}

for（inti=0;i<1;i++）//用中值滤波器处理边缘

for（intj=1;j

{

shorta[5];

intk=0;

for（intii=i;ii

for（intjj=j-1;jj

{

a[k++]=my[ii][jj];

for（intm=0;m<3;++m）

{

intmin=m;

for（intn=m+1;n<5;++n）

if（a[n]

min=n;

inttemp=a[m];

a[m]=a[min];

a[min]=temp;

}

intr=a[2];

my1[i][0]=r;

}

}

}

for（intj=1;j

my1[0][j]=my1[1][j];

for（intj=1;j

my1[s[0]-1][j]=my1[s[0]-2][j];

for（inti=0;i

{

for（intj=0;j

{

intt=my1[i][j];

intr=rgb[t].R;

intg=rgb[t].G;

intb=rgb[t].B;

SetPixel（hdc,j,i+260,RGB（r,g,b））;

}

}

ofstreamfile（"resImg.rs",ios_base:

:

binary|ios_base:

:

out）;

file.write（reinterpret_cast（&my1）,sizeof（my1））;//写入文件

ifstreamfile1;

file1.open（"resImg.rs",ios_base:

:

binary|ios_base:

:

in）;

file1.read（（char*）&my1,sizeof（my1））;

//for（inti=0;i<20;i++）//仅用20*20样本对比监测数据

//for（intj=0;j<20;j++）

//cout<

for（inti=0;i

delete[]my[i];

delete[]my;

for（inti=0;i

delete[]my1[i];

delete[]my1;

system（"pause"）;

return0;

}

实现功能及效果

实习题目二

【题目需求】

样本点的多项式曲线拟合：

给定n个样本点（x，y），根据多项式曲线拟合公式，拟合出一条逼近的曲线函数。

已知条件：

（1）样本点的生成方法：

（sin（）是余弦函数，rand（）是随机函数）

y=sin（0.1*x）+noise;

其中，x=1～100，noise=rand（1～100）*0.3，noise是随机噪声。

（2）多项式曲线拟合公式：

y（x,w）=w0+w1*x1+w2*x2+…+wn*xn

（3）在程序输出窗口里绘制图形的函数：

DrawText（HDCdrawDevice,longX,longY,char*text）;//在（x,y）处绘字符

MoveTo（HDCdrawDevice,longX,longY）;//移动到某个点处

LineTo（HDCdrawDevice,longX,longY）;//画线到某个点处

基本要求：

（1）根据给定的条件，计算出带噪声的样本点集合，并将其输出到文本文件samp.txt中;

（2）通过线性方程组求解，计算出多项式曲线拟合的系数wi（1<=i<=n），并将其输出；

拔高要求：

（3）将原始的样本点和求解的拟合曲线用不同的颜色绘制在窗口，进行显示对比；并通过调整多项式的次数，观察何时会发生过度拟合现象。

【实现过程】

（1）思想：

这个是比较复杂的。

首先得到噪声点，再用最小二乘法得到拟合曲线，用textout绘制噪声点，用冒泡排序法法找到x值最小的噪声点，以此找到对应y值，开始用求得的拟合系数来增加x值获得y值连线得到拟合曲线。

再绘制一次不同系数观察对比。

（2）

实现过程：

（【感想】

可以看出来最后打出来的曲线相当漂亮，利用冒泡排序法找出最小值因而曲线最终这么漂亮，谢了五堂课程设计课，十分辛苦完成的，拟合感觉也非常好。

恩，我很满意的作品。

【附录】//fw1.cpp:

定义控制台应用程序的入口点。

//

#include"stdafx.h"

#include

#include

#include

#include

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

#include"DeviceContext.h"

voidsolve（intm,intnumber,float*x,float*y,float*p1）

{

inti,j,k;

float*w;

w=newfloat[m];

if（w!

=NULL）{//利用最小二乘法求解

doublea[50][50]={0};

doublet;

for（i=0;i<=m;i++）

{

for（j=0;j<=m;j++）

{

for（k=0;k

{

a[i][j]+=pow（x[k],i+j）;

}

}

for（k=0;k

{

a[i][j]+=y[k]*pow（x[k],i）;

}

}

for（k=0;k<=m-1;k++）

{

for（i=k+1;i<=m;i++）

{

t=-a[i][k]/a[k][k];

for（j=k+1;j<=m+1;j++）

{

a[i][j]+=a[k][j]*t;

}

}

}

for（i=m;i>=0;i--）

{

for（j=i+1;j<=m;j++）

{

a[i][m+1]-=a[i][j]*a[j][m+1];

}

a[i][m+1]/=a[i][i];

}

cout<<"y="<

for（i=1;i<=m;i++）

{

if（a[i][m+1]>0）

cout<<"+";

cout<

for（intj=0;j

{

cout<<"*x";

}

}

for（inti=0;i

w[i]=a[i+1][m+1];

DeviceContextcontext;//获得句柄

HDChdc=context.GetCurDC（）;

HPENHPen=CreatePen（PS_SOLID,2,RGB（108,0,0））;

SelectObject（hdc,HPen）;

intz;

for（i=0;i

if（p1[0]==x[i]）

z=y[i];

}

MoveToEx（hdc,p1[0]*5+100,768-（z*2+200）,NULL）;//从x值最小的点开始绘图

for（intp=p1[0];p<100;p++）

{

doubley=a[0][m+1];

for（intq=1;q<=m;q++）

y+=a[q][m+1]*pow（（float）p,q）;

//TextOut（hdc,p+100,768-（y+100）,"**",1）;

LineTo（hdc,p*5+100,768-（y*2+200））;

}

cout<

delete[]w;

DeleteObject;

}

else

cout<<"error"<

}

voidsolve1（intm,intnumber,float*x,float*y,float*p2）//绘制对比曲线

{

inti,j,k;

float*w;

w=newfloat[m];

if（w!

=NULL）{

doublea[50][50]={0};

doublet;

for（i=0;i<=m;i++）

{

for（j=0;j<=m;j++）

{

for（k=0;k

{

a[i][j]+=pow（x[k],i+j）;

}

}

for（k=0;k

{

a[i][j]+=y[k]*pow（x[k],i）;

}

}

for（k=0;k<=m-1;k++）

{

for（i=k+1;i<=m;i++）

{

t=-a[i][k]/a[k][k];

for（j=k+1;j<=m+1;j++）

{

a[i][j]+=a[k][j]*t;

}

}

}

for（i=m;i>=0;i--）

{

for（j=i+1;j<=m;j++）

{

a[i][m+1]-=a[i][j]*a[j][m+1];

}

a[i][m+1]/=a[i][i];

}

cout<<"y="<

for（i=1;i<=m;i++）

{

if（a[i][m+1]>0）

cout<<"+";

cout<

for（intj=0;j

{

cout<<"*x";

}

}

for（inti=0;i

w[i]=a[i+1][m+1];

DeviceContextcontext;

HDChdc=context.GetCurDC（）;

HPENHPen=CreatePen（PS_SOLID,2,RGB（0,105,105））;

SelectObject（hdc,HPen）;

intz;

for（i=0;i

if（p2[0]==x[i]）

z=y[i];

}

MoveToEx（hdc,p2[0]*5+100,768-（z*2+200）,NULL）;

for（intp=p2[0];p<100;p++）

{

doubley=a[0][m+1];

for（intq=1;q<=m;q++）

y+=a[q][m+1]*pow（（float）p,q）;

//TextOut（hdc,p+100,768-（y+100）,"**",1）;

LineTo（hdc,p*5+100,768-（y*2+200））;

}

cout<

delete[]w;

DeleteObject;

}

else

cout<<"error"<

}

int_tmain（intargc,_TCHAR*argv[]）

{

for（;;）{

intnumber,m;

cout<<"请输入w最高次数"<

cin>>m;

cout<<"请输入点的个数"<

cin>>number;

srand（（unsigned）time（NULL））;

float*x,*y,*p1;

POINT*point;

x=newfloat[number];

y=newfloat[number];

p1=newfloat[number];

point=newPOINT[number];

if（x!

=NULL）{//判断内存是否申请成功

if（y!

=NULL）{

if（point!

=NULL）{

for（inti=0;i

{

x[i]=rand（）%100;

p1[i]=x[i];

y[i]=100*sin（0.1*x[i]）+（rand（）%100）*0.3;//随机数的产生

//cout<

//cout<

}

for（intj=0;j

for（inti=0;i

if（p1[i]>p1[i+1]）

{

inttemp=p1[i+1];

p1[i+1]=p1[i];

p1[i]=temp;

}

}

for（inti=0;i

{

point[i].x=x[i];

point[i].x=y[i];

}

ofstreamfile（"samp.text",ios_base:

:

out）;//记录带噪声的点的集合

file.write（reinterpret_cast（&point）,sizeof（point））;

DeviceContextdc;

HDChdc=dc.GetCurDC（）;

HPENHPen1=CreatePen（PS_SOLID,2,RGB（0,0,0））;

SelectObject（hdc,HPen1）;

MoveToEx（hdc,x[0]+100,768-（y[0]）,NULL）;

for（inti=0;i

{

TextOut（hdc,x[i]*5+100,768-（y[i]*2+200）,"*",2）;

}

solve（m,number,x,y,p1）;

delete[]x;//释放内存

delete[]y;

DeleteObject;//删除画笔

intm1;

cout<<"请输入w最高次数"<

cin>>m1;

srand（（unsigned）time（NULL））;

float*x1,*y1,*p2;

POINT*point1;

x1=newfloat[number];

y1=newfloat[number];