基于C++的图像平滑锐化处理

爱被打了一巴掌 2024-04-01 09:08 71阅读 0赞

目录  
一、 实验内容 1  
二、 实现方法 1  
1、图像平滑 1

1.  // 均值滤波 2
2.      DWORD div = 10;  	3

KNN平滑滤波 5  
2、图像锐化 6

1.  // Roberts算法 交叉微分算法 10  
    三、 结果分析 13  
    1、图像平滑 15  
    加权均值滤波 16  
    2、图像锐化 23  
    四、 结论与展望 25  
    一、实验内容  
    请根据提供的模板实现如下功能：  
    1)图像平滑： 均值滤波、加权均值滤波、中值滤波、KNN平滑滤波（主要分析模板系数、大小、形状、滤波次数以及k值（KNN）对最终结果的影响）  
    2)图像锐化：水平锐化、垂直锐化、交叉锐化、sobel锐化、prewitt锐化、laplacian锐化、wallis锐化（分析各个模板对最终锐化结果的影响）学有余力的同学可以选做图像锐化部分。  
    本次实验我进行了图像的平滑和锐化效果的实现，可以说收获颇多。这次的代码实现还是较为简单的，主要的还是对于不同的算法之间效果的比较以及各自参数之间的调整。  
    当然，在其中也会有一些困难，其实很多照片的对比并不是很明显，要想透过较少的样本来判断效果的优劣还是比较困难的。

//ReadBitMap
    //
    #include <math.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <malloc.h>
    #include <algorithm>
    #include <memory.h>
    #include <math.h>
    
    #define WIDTHBYTES(bits) (((bits) + 31) / 32 * 4)
    typedef unsigned char BYTE;
    typedef unsigned short WORD;
    typedef unsigned long DWORD;
    typedef long LONG;
    
    #pragma pack(1) //强制内存以1字节为单位对齐
    
    //位图文件头信息结构定义
    //其中不包含文件类型信息（由于结构体的内存结构决定，要是加了的话将不能正确读取文件信息）
    typedef struct tagBITMAPFILEHEADER
    {
        
        WORD bfType;
        DWORD bfSize;     //文件大小
        WORD bfReserved1; //保留字，不考虑
        WORD bfReserved2; //保留字，同上
        DWORD bfOffBits;  //实际位图数据的偏移字节数，即前三个部分长度之和
    } BITMAPFILEHEADER;
    
    //信息头BITMAPINFOHEADER，也是一个结构，其定义如下：
    typedef struct tagBITMAPINFOHEADER
    {
        
        //public:
        DWORD biSize;         //指定此结构体的长度，为40
        LONG biWidth;         //位图宽
        LONG biHeight;        //位图高
        WORD biPlanes;        //平面数，为1
        WORD biBitCount;      //采用颜色位数，可以是1，2，4，8，16，24，新的可以是32
        DWORD biCompression;  //压缩方式，可以是0，1，2，其中0表示不压缩
        DWORD biSizeImage;    //实际位图数据占用的字节数
        LONG biXPelsPerMeter; //X方向分辨率
        LONG biYPelsPerMeter; //Y方向分辨率
        DWORD biClrUsed;      //使用的颜色数，如果为0，则表示默认值(2^颜色位数)
        DWORD biClrImportant; //重要颜色数，如果为0，则表示所有颜色都是重要的
    } BITMAPINFOHEADER;
    
    //调色板Palette，当然，这里是对那些需要调色板的位图文件而言的。24位和32位是不需要调色板的。
    //（似乎是调色板结构体个数等于使用的颜色数。）
    typedef struct tagRGBQUAD
    {
        
        //public:
        BYTE rgbBlue;     //该颜色的蓝色分量
        BYTE rgbGreen;    //该颜色的绿色分量
        BYTE rgbRed;      //该颜色的红色分量
        BYTE rgbReserved; //保留值
    } RGBQUAD;
    
    /*函数功能：位图文件头显示
      输入参数：BITMAPFILEHEADER* pBmpHead 指向位图文件头结构的指针
    （即内存地址，实现主调函数实参和被调函数形参的内存共享）
      输出值：没有
    */
    
    void showBmpHead(BITMAPFILEHEADER *pBmpHead)
    {
        
        printf("位图文件头:\n");
        printf("文件类型:%x\n", pBmpHead->bfType);
        printf("文件大小:%d\n", pBmpHead->bfSize);
        printf("保留字:%d\n", pBmpHead->bfReserved1);
        printf("保留字:%d\n", pBmpHead->bfReserved2);
        printf("实际位图数据的偏移字节数:%d\n", pBmpHead->bfOffBits);
    }
    
    /*函数功能：位图信息头显示
    输入参数：BITMAPINFOHEADER* pBmpInforHead 指向位图文件信息头结构的指针
    （即内存地址，实现主调函数实参和被调函数形参的内存共享）
      输出值：没有
    */
    void showBmpInforHead(BITMAPINFOHEADER *pBmpInforHead)
    {
        
        printf("位图信息头:\n");
        printf("结构体的长度:%d\n", pBmpInforHead->biSize);
        printf("位图宽:%d\n", pBmpInforHead->biWidth);
        printf("位图高:%d\n", pBmpInforHead->biHeight);
        printf("biPlanes平面数:%d\n", pBmpInforHead->biPlanes);
        printf("biBitCount采用颜色位数:%d\n", pBmpInforHead->biBitCount);
        printf("压缩方式:%d\n", pBmpInforHead->biCompression);
        printf("biSizeImage实际位图数据占用的字节数:%d\n", pBmpInforHead->biSizeImage);
        printf("X方向分辨率:%d\n", pBmpInforHead->biXPelsPerMeter);
        printf("Y方向分辨率:%d\n", pBmpInforHead->biYPelsPerMeter);
        printf("使用的颜色数:%d\n", pBmpInforHead->biClrUsed);
        printf("重要颜色数:%d\n", pBmpInforHead->biClrImportant);
    }

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