对图像进行均值滤波课程设计

对图像进行均值滤波课程设计 图形图像处理与应用 题 目 对图像进行均值滤波 院(系)专业级班 学 号 姓 名 指导教师 成 绩 完成时间 2012 年 06 月 均 值 滤 波 均值滤波的原理 均值滤波是典型的线性滤波算法，它是指在图像上对目标像素给一个，该模板包括了其周围的临近像素(以目标象素为中心的周围8个象素，构成一个滤波模板，即去掉目标象素本身)。再用模板中的全体像素的平均值来代替原来像素值。 均值滤波也称为线性滤波，其采用的主要方法为邻域平均法。线性滤波的基本原理是用均值代替原图像中的各个像素值，即对待处理的当前像素点(x，y)，选择一个模板，该模板由其近邻的若干像素组成，求模板中所有像素的均值，再把该均值赋予当前像素点(x，y)，作为处理后图像在该点上的灰度个g(x，y)，即个g(x，y)=1/m ?f(x，y) m为该模板中包含当前像素在内的像素总个数。 均值滤波的实现算法 均值滤波将每个像素点的灰度值设置为以该点为中心的邻域窗口内的所有像素灰度值的平均值，以实现像素的平滑，达到图像去噪的目的。设输入图像信号为f(x,y),去噪处理后的输出图像为g(x,y),则有g(x,y)= | f(x,y)- ?u (x,y)| 。 通过上式可以达到消除信号噪声的目的，但对于其中的每一个灰度值来说，都需要按照式求取以该点中心的邻域窗口内所有像素的平均值，对长度为(2n+1)的信号来说，需要进行(2n+1)次加法、一次乘法、一次除法。所以说，均 值计算占用了均值滤波处理的大量时间费用。 均值滤波应用 均值滤波就是在一定的时间内对输入信号进行连续的采样然后求出几次采样值的平均值。设x0(((xi是采样值，yk是对采样进行平均值滤波的输出值，其关系如下: 在工程应用中，均值滤波对于周期性的干扰有很好的抑制作用，另外，均值滤波对于热噪声产生的干扰也有很好的抑制作用。 n的取值取决n系统的参数，如果系统对输入的灵敏度要求很高，则n的取值应比较小，如果系统的输入变化速度不快，系统对输入的灵敏性要求也不是 很高，为了抑制干扰，提高输入的精度，可以将n取得比较大。 均值滤波器 均值滤波器也是平滑线性滤波器，常用于模糊处理和减小噪声，模糊处理 经常用于预处理。例如，在提取大的目标之前除去信号中的一些琐碎细节、桥接直线或曲线的缝隙。通过线性滤波器和非线性滤波器可以减小噪声。 程序设计: 具体代码如下: // MyDIPView.cpp : implementation of the CMyDIPView class // #include "stdafx.h" #include "MyDIP.h" #include "MyDIPDoc.h" #include "MyDIPView.h" #include "math.h" #ifdef _DEBUG #define new DEBUG_NEW #undef THIS_FILE static char THIS_FILE[] = __FILE__; #endif /***************************************************** * * 函数名称: * Template: * * 参数: * HDIB hDIB ,图像的句柄 * double *tem ,指向模板的指针 * int tem_w ,模板的宽度 * int tem_h ,模板的高度 * double xishu ,模板的系数 * * 功能: * 对图像进行模板操作 * * 说明: * 为处理方便起见，模板的宽度和高度都应为奇数 *******************************************************/ HDIB Template(HDIB hDIB,double * tem ,int tem_w,int tem_h,double xishu) { //统计中间值 double sum; //指向图像起始位置的指针 BYTE *lpDIB=(BYTE*)::GlobalLock((HGLOBAL) hDIB); //指向象素起始位置的指针 BYTE *pScrBuff =(BYTE*)::FindDIBBits((char*)lpDIB); //获取图像的颜色信息 int numColors=(int) ::DIBNumColors((char *)lpDIB); //如果图像不是256色返回 if (numColors!=256) { //解除锁定 ::GlobalUnlock((HGLOBAL) hDIB); //返回 return(hDIB); } //将指向图像象素起始位置的指针，赋值给指针变量 BYTE* oldbuf = pScrBuff; //循环变量 int i,j,m,n; int w, h, dw; //获取图像的宽度 w = (int) ::DIBWidth((char *)lpDIB); //获取图像的高度 h = (int) ::DIBHeight((char *)lpDIB); //计算图像每行的字节数 dw = (w+3)/4*4; //建立一个和原图像大小相同的25色灰度位图 HDIB newhDIB=NewDIB(w,h,8); 指向新的位图的指针 // BYTE *newlpDIB=(BYTE*)::GlobalLock((HGLOBAL) newhDIB); //指向新的位图的象素起始位置的指针 BYTE *destBuf = (BYTE*)FindDIBBits((char *)newlpDIB); //将指向新图像象素起始位置的指针，赋值给指针变量 BYTE *newbuf=destBuf; //对图像进行扫描 //行 for(i=0;i(w-(tem_w+1)/2) || i<((tem_h-1)/2) || i>(h-(tem_h+1)/2) ) *(newbuf+i*dw+j)=*(oldbuf+i*dw+j); //对于其他的象素进行模板操作 else { //将点(i,j)点作为模板的中心 for(m=i-((tem_h-1)/2);m<=i+((tem_h-1)/2);m++) { for(n=j-((tem_w-1)/2);n<=j+((tem_w-1)/2);n++) //将以点(i，j)为中心，与模板大小相同的范围内的象素与模板 对用位置的系数 //进行相乘并线形叠加 sum+=*(oldbuf+m*dw+n)* tem[(m-i+((tem_h-1)/2))*tem_w+n-j+((tem_w-1)/2)]; } //将结果乘上总的模板系数 sum=(int)sum*xishu; //计算绝对值 sum = fabs(sum); //如果小于0，强制赋值为0 if(sum<0) sum=0; //如果大于255，强制赋值为255 if(sum>255) sum=255; //将计算的结果放到新的位图的相应位置 *(newbuf+i*dw+j)=sum; } } } //解除锁定 ::GlobalUnlock((HGLOBAL)hDIB); //返回新的位图的句柄 return(newhDIB); } ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMyDIPView IMPLEMENT_DYNCREATE(CMyDIPView, CScrollView) BEGIN_MESSAGE_MAP(CMyDIPView, CScrollView) //{{AFX_MSG_MAP(CMyDIPView) ON_COMMAND(ID_MENUITEM32778, OnMenuitem32778) //}}AFX_MSG_MAP // Standard printing commands ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT, CScrollView::OnFilePrint) ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_DIRECT, CScrollView::OnFilePrint) ON_COMMAND(ID_FILE_PRINT_PREVIEW, CScrollView::OnFilePrintPreview) END_MESSAGE_MAP() ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMyDIPView construction/destruction CMyDIPView::CMyDIPView() { // TODO: add construction code here } CMyDIPView::~CMyDIPView() { } BOOL CMyDIPView::PreCreateWindow(CREATESTRUCT& cs) { // TODO: Modify the Window class or styles here by modifying // the CREATESTRUCT cs return CScrollView::PreCreateWindow(cs); } ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMyDIPView drawing void CMyDIPView::OnDraw(CDC* pDC) { CMyDIPDoc* pDoc = GetDocument(); ASSERT_VALID(pDoc); if(pDoc->m_hDIB == NULL) return ; // TODO: add draw code for native data here int i,j; unsigned char *lpSrc; LPSTR lpDIB = (LPSTR) ::GlobalLock((HGLOBAL) pDoc->m_hDIB); int cxDIB = (int) ::DIBWidth(lpDIB); // Size of DIB - x int cyDIB = (int) ::DIBHeight(lpDIB); // Size of DIB - y LPSTR lpDIBBits=::FindDIBBits (lpDIB); // 计算图像每行的字节数 long lLineBytes = WIDTHBYTES(cxDIB * 8); // 每行 for(i = 0; i < cyDIB; i++) { // 每列 for(j = 0; j < cxDIB; j++) { // 指向DIB第i行，第j个象素的指针 lpSrc = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (cyDIB - 1 - i) + j; // 计算新的灰度值 //*(lpSrc) = BYTE(255-*lpSrc); } } ::GlobalUnlock((HGLOBAL) pDoc->m_hDIB); CRect rect(0,0,cxDIB,cyDIB), rcDIB(0,0,cxDIB,cyDIB); ::PaintDIB(pDC->m_hDC, &rect, pDoc->m_hDIB, &rcDIB, pDoc->m_palDIB); } ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMyDIPView printing BOOL CMyDIPView::OnPreparePrinting(CPrintInfo* pInfo) { // default preparation return DoPreparePrinting(pInfo); } void CMyDIPView::OnBeginPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/) { // TODO: add extra initialization before printing } void CMyDIPView::OnEndPrinting(CDC* /*pDC*/, CPrintInfo* /*pInfo*/) { // TODO: add cleanup after printing } ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMyDIPView diagnostics #ifdef _DEBUG void CMyDIPView::AssertValid() const { CScrollView::AssertValid(); } void CMyDIPView::Dump(CDumpContext& dc) const { CScrollView::Dump(dc); } CMyDIPDoc* CMyDIPView::GetDocument() // non-debug version is inline { ASSERT(m_pDocument->IsKindOf(RUNTIME_CLASS(CMyDIPDoc))); return (CMyDIPDoc*)m_pDocument; } #endif //_DEBUG ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////// // CMyDIPView message handlers void CMyDIPView::OnSize(UINT nType, int cx, int cy) { CScrollView::OnSize(nType, cx, cy); } void CMyDIPView::OnInitialUpdate() { CScrollView::OnInitialUpdate(); SetScrollSizes(MM_TEXT, GetDocument()->m_sizeDoc); } //对比度拉伸 //DEL void CMyDIPView::OnMenuitem32777() //DEL { //DEL //DEL // 获取文档 //DEL CMyDIPDoc* pDoc = GetDocument(); //DEL int i,j; //DEL int r1=60,r2=200; //DEL double k=1.5; //DEL unsigned char *lpSrc; //DEL ASSERT_VALID(pDoc); //DEL if(pDoc->m_hDIB == NULL) //DEL return ; //DEL LPSTR lpDIB = (LPSTR) ::GlobalLock((HGLOBAL) pDoc->m_hDIB); //DEL LPSTR lpDIBBits=::FindDIBBits (lpDIB); //DEL int cxDIB = (int) ::DIBWidth(lpDIB); // Size of DIB - x //DEL int cyDIB = (int) ::DIBHeight(lpDIB); // Size of DIB - y //DEL long lLineBytes = WIDTHBYTES(cxDIB * 8); // 计算图像每行的字 节数 //DEL // 每行 //DEL for(i = 0; i < cyDIB; i++) //DEL { //DEL // 每列 //DEL for(j = 0; j < cxDIB; j++) //DEL { //DEL // 指向DIB第i行，第j个象素的指针 //DEL lpSrc = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (cyDIB - 1 - i) + j; //DEL // 计算新的灰度值 //DEL if(*lpSrcm_hDIB); //DEL Invalidate(TRUE); //DEL }