c語言課程設計--圖像處理

1、<p>　　序號: </p><p>　　學號: ******** </p><p>　　課 程 設 計</p><p>　　設計課程名稱： C語言課程設計 </p><p>　　題 目：

2、 數字圖像處理—幾何變換1 </p><p>　　學 生 姓 名： *** </p><p>　　學 院（系）： ******* 專 業 班 級： ***** </p><p>　　指 導 教 師： ***

3、 專業技術職務： ***** </p><p>　　設計時間： **** 年 *月 ** 日 **** 年 * 月 **</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　1、系統的意義以及主要功能2</p><p>　　1.1系統的意義2</p><p>　　

4、1.2圖像的功能2</p><p>　　2、整個系統的功能結構圖以及調用關系2</p><p>　　3、各個功能實現流程圖2</p><p>　　3.1彩色圖像變成灰度圖像2</p><p>　　3.2幾何變換之--旋轉3</p><p>　　3.3幾何變換之--鏡像3</p><p&g

5、t;　　4、調試運行，程序的界面以及輸入數據，以及輸出結果4</p><p><b>　　4.1原圖4</b></p><p>　　4.2彩色圖像變為灰度圖像4</p><p>　　4.3灰度圖像水平鏡像4</p><p>　　4.4灰度圖像垂直鏡像5</p><p>　　4.5彩色圖像

6、水平鏡像5</p><p>　　4.6彩色圖像垂直鏡像5</p><p>　　4.7灰度圖像旋轉(48)6</p><p>　　4.8彩色圖像旋轉(90)6</p><p><b>　　5、使用說明6</b></p><p>　　6、C語言源程序代碼7</p><p

7、><b>　　7、心得體會12</b></p><p><b>　　8、實習日志13</b></p><p><b>　　9、參考文獻13</b></p><p><b>　　~ 1 ~</b></p><p>　　1、系統的意義以及主要功能&

8、lt;/p><p><b>　　1.1系統的意義</b></p><p>　　目前圖像處理的應用越來越廣泛，已經滲透到工業、航空航天、軍事等各領域，在國民經濟中發揮越來越大的作用</p><p><b>　　1.2圖像的功能</b></p><p>　　讀入一幅彩色的數字圖像，完成一系列的幾何運算，并輸

9、出每個運算的效果圖</p><p>　　1.將彩色圖像變為灰度圖像</p><p>　　2.將灰度圖像旋轉任意角度；并對彩色圖像進行相應旋轉</p><p>　　3.將灰度圖像和彩色圖像進行水平鏡像和垂直鏡像</p><p>　　2、整個系統的功能結構圖以及調用關系</p><p>　　3、各個功能實現流程圖</

10、p><p>　　3.1彩色圖像變成灰度圖像</p><p>　　3.2幾何變換之--旋轉 3.3幾何變換之--鏡像</p><p><b>　　~ 3 ~</b></p><p>　　4、調試運行，程序的界面以及輸入數據，以及輸出結果</p><p>&

11、lt;b>　　4.1原圖</b></p><p>　　4.2彩色圖像變為灰度圖像</p><p>　　4.3灰度圖像水平鏡像</p><p>　　4.4灰度圖像垂直鏡像</p><p>　　4.5彩色圖像水平鏡像</p><p>　　4.6彩色圖像垂直鏡像</p><p>　　

12、4.7灰度圖像旋轉(48)</p><p>　　4.8彩色圖像旋轉(90)</p><p><b>　　5、使用說明</b></p><p>　　編譯鏈接后出現對話框和原始圖片，按任意鍵即可在對話框中輸入，根據對話框提示輸入數字完成對應功能，出現功能圖像按任意鍵摧毀窗口，即可繼續輸入完成對應功能。輸入0結束變換，按任意鍵退出對話框。</p

13、><p><b>　　~ 6 ~</b></p><p>　　6、C語言源程序代碼</p><p>　　#include "mydll.h"</p><p>　　#include <stdio.h></p><p>　　#include <stdlib.h>

14、</p><p>　　#include <string.h></p><p>　　#include <math.h></p><p>　　#define PI 3.14159265</p><p>　　void main()</p><p><b>　　{</b></

15、p><p>　　double maxa(double a,double b);//最大值</p><p>　　void hd(int wide,int height,unsigned char*pdata,unsigned char*gray); //灰度</p><p>　　void spjx(int wide,int height,unsigned char*pd

16、ata,int numcolors); //水平鏡像</p><p>　　void czjx(int wide,int height,unsigned char*pdata,int numcolors); //垂直鏡像</p><p>　　void hdxz(int wide,int height,struct image*p1,struct image *p2,int k

17、); //旋轉</p><p>　　struct image img1,img2,*p2=&img2,*p1=&img1;</p><p>　　unsigned char *pdata,*gray;</p><p>　　int i,k,n=3,m;</p><p>　　int wide,height;</p>&

18、lt;p>　　imgfiletomat("G:\\ 1.jpg", &img1); //顯示原始圖像</p><p>　　createwindow("原圖");</p><p>　　imgshow("原圖",&img1);</p><p>　　wait(0); //等待按鍵</p

19、><p>　　destroywindow("原圖");</p><p>　　height=img1.height;//像素高度</p><p>　　wide=img1.width; //像素寬度</p><p>　　for(i=0;(n!=0);i++)</p><p><b>　　{

20、</b></p><p>　　printf("\n\n\n");</p><p>　　printf("\t\t----------------------------------------------------------------------\n");</p><p>　　printf("\t\t

21、| 圖像幾何變換 |\n"); </p><p>　　printf("\t\t----------------------------------------------------------------------\n"); </p><p>　　printf(&

22、quot;\t\t| [1]----灰 度 |\n");</p><p>　　printf("\t\t| [2]----水平鏡像 |\n");</p><p>　　printf("\t\t| [3

23、]----垂直鏡像 |\n");</p><p>　　printf("\t\t| [4]----旋 轉 |\n");</p><p>　　printf("\t\t| [0]----退出系統

24、 |\n");</p><p>　　printf("\t\t+*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·*·**·*

25、83;*·*·*|\n");</p><p>　　printf("\t\t----------------------------------------------------------------------\n");</p><p>　　printf("請輸入：");</p><p>　　

26、scanf("%d",&n);</p><p><b>　　switch(n)</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　case 0: break; ~ 7 ~</p

27、><p>　　case 1:imgfiletomat("G:\\ 1.jpg", &img1);pdata=img1.ptr;</p><p>　　if(img1.numcolors==3)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　img1.numcolors=1;img1.

28、ptr=gray=(unsignedchar*)malloc(wide*height);</p><p>　　hd(wide,height,pdata,gray);</p><p>　　createwindow("灰度圖");</p><p>　　imgshow("灰度圖",&img1);</p><

29、;p>　　wait(0); //等待按鍵</p><p>　　mattoimgfile("G:\\ c1.jpg",&img1);</p><p>　　free(gray);</p><p>　　gray=NULL;</p><p>　　destroywindow("灰度圖");</

30、p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　printf("\t\t+***************************************|\n");&l

31、t;/p><p>　　printf(" 請換彩色圖 \n");</p><p>　　printf("\t\t+**************************************|\n");</p><p><b>　　}</b></p

32、><p><b>　　break;</b></p><p>　　case 2:printf("\t\t+***************************************|\n");</p><p>　　printf("\t\t [1]----彩色水平鏡像 \n&q

33、uot;);</p><p>　　printf("\t\t [2]----灰度水平鏡像 \n");</p><p>　　printf("\t\t+***************************************|\n");</p><p>　　printf("請輸

34、入：");</p><p>　　scanf("%d",&m);</p><p><b>　　if(m==1)</b></p><p>　　{imgfiletomat("G:\\ 1.jpg", &img1);pdata=img1.ptr;}</p><p>

35、;<b>　　else</b></p><p>　　{imgfiletomat("G:\\ c1.jpg", &img1);pdata=img1.ptr;}</p><p>　　spjx(wide,height,pdata,img1.numcolors);</p><p>　　createwindow("水

36、平鏡像圖");</p><p>　　imgshow("水平鏡像圖",&img1);</p><p>　　wait(0); //等待按鍵</p><p>　　destroywindow("水平鏡像圖");</p><p><b>　　break;</b></p

37、><p>　　case 3:printf("\t\t+***************************************|\n");</p><p>　　printf("\t\t [1]----彩色垂直鏡像 \n");</p><p>　　printf("\t\t

38、 [2]----灰度垂直鏡像 \n");</p><p>　　printf("\t\t+***************************************|\n");</p><p>　　printf("請輸入：");</p><p>　　scanf("%d&

39、quot;,&m);</p><p>　　if(m==1) ~ 8 ~</p><p>　　{imgfiletomat("G:\\ 1.jpg", &img1);pdata=img1.ptr;}</p><p><b>　　else

40、</b></p><p>　　{imgfiletomat("G:\\ c1.jpg", &img1);pdata=img1.ptr;}</p><p>　　czjx(wide,height,pdata,img1.numcolors);</p><p>　　createwindow("垂直鏡像圖");<

41、/p><p>　　imgshow("垂直鏡像圖",&img1);</p><p>　　wait(0); //等待按鍵</p><p>　　destroywindow("垂直鏡像圖");</p><p><b>　　break;</b></p><p>　

42、　case 4:printf("\t\t+***************************************|\n");</p><p>　　printf("\t\t [1]----彩色旋轉鏡像 \n");</p><p>　　printf("\t\t [2]----

43、灰度旋轉鏡像 \n");</p><p>　　printf("\t\t+***************************************|\n");</p><p>　　printf("請輸入：");</p><p>　　scanf("%d",&m);&l

44、t;/p><p><b>　　if(m==1)</b></p><p>　　{imgfiletomat("G:\\ 1.jpg", &img1);pdata=img1.ptr;}</p><p><b>　　else</b></p><p>　　{imgfiletomat(&

45、quot;G:\\ c1.jpg", &img1);pdata=img1.ptr;}</p><p>　　printf("輸入旋轉角度:\t");</p><p>　　scanf("%d",&k);</p><p>　　hdxz(wide,height,p1,p2,k);</p><

46、;p>　　createwindow("旋轉");</p><p>　　imgshow("旋轉",&img2);</p><p>　　wait(0); //等待按鍵</p><p>　　destroywindow("旋轉");</p><p><b>　　bre

47、ak;</b></p><p><b>　　default:</b></p><p>　　printf("\t\t+***************************************|\n");</p><p>　　printf(" 輸入錯誤

48、 \n");</p><p>　　printf("\t\t+***************************************|\n");</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>

49、　　destroyallwindows();</p><p><b>　　}</b></p><p>　　double maxa(double a,double b)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　return (a>b?a:b);</p><

50、;p><b>　　}</b></p><p><b>　　//灰度</b></p><p>　　void hd(int wide,int height,unsigned char*pdata,unsigned char*gray)</p><p><b>　　{</b></p>&

51、lt;p>　　int i,j,k=0;</p><p>　　for(i=0;i<height;i++)//進行遍歷元素 ~ 9 ~</p><p>　　for(j=0;j<wide;j++)</p><p>　　{//將原圖RGB的值根據公式賦給新開辟的空間</p&

52、gt;<p>　　*(gray++)=(*(pdata+k)*11+*(pdata+k+1)*59+*(pdata+k+2)*30)/100;</p><p><b>　　k+=3;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p>

53、;<p><b>　　//水平鏡像</b></p><p>　　void spjx(int wide,int height,unsigned char*pdata,int numcolors)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char*temp,*ogray,*n

54、gray,*p=pdata;</p><p>　　int i,j,k,n=numcolors,m;</p><p>　　temp=(unsigned char*)malloc(wide*height*numcolors);//開辟一個空間用以存放數據</p><p>　　for(i=0;i<height;i++)//對元素進行遍歷</p>&l

55、t;p><b>　　{</b></p><p>　　k=wide*n-1;</p><p>　　for(j=0;j<wide;j++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(m=numcolors;m>0;m--)//灰度與彩色的轉換</p

56、><p><b>　　{ </b></p><p>　　ogray=pdata++;//遍歷原圖每一個值</p><p>　　ngray=temp+wide*i+k-j*numcolors-(m-1);//對應新開辟空間的地址</p><p>　　*ngray=*ogray;//把數據存放在新開辟的空間里&l

57、t;/p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　if(numcolors==3)</p><p><b>　　n+=2;</b></p><p><b>　　}</b><

58、;/p><p>　　memcpy(p,temp,wide*height*numcolors);//數據拷貝</p><p>　　free(temp);//釋放開辟的空間</p><p>　　temp=NULL;//防止野指針</p><p><b>　　}</b></p><p><b>

59、;　　//垂直鏡像</b></p><p>　　void czjx(int wide,int height,unsigned char*pdata,int numcolors)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char*temp,*lpdst,*lpsrc;</p><

60、;p><b>　　int i,j;</b></p><p>　　temp=(unsigned char*)malloc(wide*height*numcolors);//開辟一個空間用以存放數據</p><p>　　for(i=0;i<wide*numcolors;i++)//遍歷數據并把數據存放在新開辟的空間里</p><p>

61、　　for(j=0;j<height;j++)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lpsrc=pdata+wide*numcolors*j+i;//數據地址</p><p>　　lpdst=temp+wide*numcolors*(height-1-j)+i;//相應新開辟的空間的地址</p>

62、;<p>　　*lpdst=*lpsrc;//把數據存放在新開辟的空間里</p><p>　　} ~ 10 ~</p><p>　　memcpy(pdata,temp,wide*height*numcolors);//數據拷貝</p><

63、;p>　　free(temp);//釋放開辟的空間</p><p>　　temp=NULL;//防止野指針</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　//灰度圖旋轉</b></p><p>　　void hdxz(int wide,int height,struct

64、image*p1,struct image *p2,int k)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　unsigned char*temp,*pdata;</p><p>　　double offx1,offy1,offx2,offy2;//原圖四個角的坐標</p><p>　　double o

65、ffx3,offy3,offx4,offy4;</p><p>　　double nffx1,nffy1,nffx2,nffy2;//新圖四個角的坐標</p><p>　　double nffx3,nffy3,nffx4,nffy4;</p><p>　　double cosa,sina,a,b;</p><p>　　int x0,y0,x

66、1,y1,nwide,nheight,n=0,m=0;</p><p>　　pdata=p1->ptr;</p><p>　　cosa=cos(PI*k/180.0); //角度變弧度</p><p>　　sina=sin(PI*k/180.0);</p><p>　　offx1 = -0.5 * wide;//以中心為原點計算原圖四

67、個角的坐標</p><p>　　offy1 = 0.5 * height;</p><p>　　offx2 = 0.5 * wide;</p><p>　　offy2 = 0.5 * height;</p><p>　　offx3 = -0.5 * wide;</p><p>　　offy3 = -0.5 * heig

68、ht;</p><p>　　offx4 = 0.5 * wide;</p><p>　　offy4 = -0.5 * height;</p><p>　　nffx1 = cosa * offx1 + sina * offy1;//旋轉后新圖四個角的坐標</p><p>　　nffy1 = -sina * offx1 + cosa * offy

69、1;</p><p>　　nffx2 = cosa * offx2 + sina * offy2;</p><p>　　nffy2 = -sina * offx2 + cosa * offy2;</p><p>　　nffx3 = cosa * offx3 + sina * offy3;</p><p>　　nffy3 = -sina * o

70、ffx3 + cosa * offy3;</p><p>　　nffx4 = cosa * offx4 + sina * offy4;</p><p>　　nffy4 = -sina * offx4 + cosa * offy4;</p><p>　　nwide=(int)(maxa(fabs(nffx4-nffx1),fabs(nffx3-nffx2))+0.5)

71、;//新圖的寬和高</p><p>　　nheight=(int)(maxa(fabs(nffy4-nffy1),fabs(nffy3-nffy2))+0.5);</p><p>　　p2->width=nwide;//給img2賦值</p><p>　　p2->height=nheight;//給img2賦值</p><p>　

72、　p2->numcolors=p1->numcolors;//給img2賦值</p><p>　　//開辟一個空間用以存放數據</p><p>　　p2->ptr=temp=(unsigned char *)malloc(nwide*nheight*(p2->numcolors));</p><p>　　a = - 0.5 * nwide

73、 * cosa - 0.5 * nheight * sina + 0.5 * wide;//旋轉常值</p><p>　　b = 0.5 * nwide * sina - 0.5 * nheight * cosa + 0.5 * height;//旋轉常值 </p><p>　　if(p2->numcolors==3)//判斷灰度圖，彩色圖</p><p&g

74、t;　　{ ~ 11 ~</p><p>　　for(y1=0;y1<nheight;y1++)//進行彩色圖元素遍歷</p><p><b>　　{</b></p><p>　　for(x1=0;x1<nwide

75、;x1++) </p><p><b>　　{ </b></p><p>　　x0=(int)(x1*cosa+y1*sina+a);//算出新坐標對應的原圖坐標</p><p>　　y0=(int)(-x1*sina+y1*cosa+b);</p><p>　　//判斷是否超過原圖，超過賦255

76、</p><p>　　if((x0<wide)&&(x0>=0)&&(y0<height)&&(y0>=0))</p><p>　　{//將原圖RGB值賦予新開辟空間對應的位置</p><p>　　*(temp++)=*(pdata+y0*wide*p2->numcolors+

77、m); </p><p>　　*(temp++)=*(pdata+y0*wide*p2->numcolors+m+1);</p><p>　　*(temp++)=*(pdata+y0*wide*p2->numcolors+m+2);</p><p><b>　　}</b></p><p><b&

78、gt;　　else</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　*(temp++)=255;//將沒有對應點的值賦255，使其變白色</p><p>　　*(temp++)=255;</p><p>　　*(temp++)=255;</p><p><b&

79、gt;　　} </b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　m+=3;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>&l

80、t;b>　　else</b></p><p>　　{ //進行灰度圖元素遍歷</p><p>　　for(y1=0;y1<nheight;y1++)</p><p>　　for(x1=0;x1<nwide;x1++)</p><p><b>　　{ </b></p>

81、<p>　　x0=(int)(x1*cosa+y1*sina+a);//算出新坐標對應的原圖坐標</p><p>　　y0=(int)(-x1*sina+y1*cosa+b);</p><p>　　//判斷是否超過原圖，超過賦255 </p><p>　　if((x0<wide)&&(x0>=0)&&(

82、y0<height)&&(y0>=0)) </p><p>　　*(temp++)=*(pdata+y0*wide+x0);//將原圖的值賦予新開辟空間對應的位置</p><p><b>　　else</b></p><p>　　*(temp++)=255;//將沒有對應點的值賦255，使其變白色</

83、p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　7、心得體會</b></p><p>　　剛開始并不了解圖像如何用vc來進行幾何變換，后來經

84、過初步認識，了解到各門</p><p><b>　　~ 12 ~</b></p><p>　　學科的聯系，c語言中用到了很多算法和數學有著緊密的聯系，感受到數組與指針的強</p><p>　　大，編程需要注意細節，不然犯錯了在去找問題所在很難找出問題錯在哪里?；A知識要熟練掌握，多上機，發現問題解決問題，才能在今后編程中少犯錯誤。</p&

85、gt;<p><b>　　8、實習日志</b></p><p><b>　　6月17日</b></p><p>　　安排：學習圖像基本知識，完成彩色圖像變灰度圖像</p><p>　　進度：完成了圖像灰度，但并沒有真正灰度（numcolors=3）</p><p><b>　

86、　6月19日</b></p><p>　　安排：解決上次問題，完成水平鏡像（彩色和灰度圖像）</p><p>　　進度：解決了上次問題，完成灰度圖像的水平鏡像，彩色圖像水平鏡像出現問題</p><p>　　遇到的問題：彩色圖像水平鏡像后顏色改變（RGB值賦錯）</p><p>　　解決辦法：調整指針指向（使RGB值賦對）</

87、p><p><b>　　6月24日</b></p><p>　　安排：解決上次問題，完成垂直鏡像（彩色和灰度圖像）</p><p><b>　　進度：完成良好</b></p><p><b>　　6月26日</b></p><p>　　安排：完成旋轉（彩色和

88、灰度圖像）</p><p>　　進度：只完成特殊值得旋轉</p><p>　　遇到問題：地址訪問錯誤</p><p>　　解決辦法：調試逐句查看，查看哪里地址訪問錯誤</p><p><b>　　6月27日</b></p><p>　　安排：完成界面設計，彩色圖像旋轉</p><