1、 图像处理图像处理 课程设计报告 课设题目：课设题目： 基于基于 VC+ VC+ 的的简单简单图像图像处理处理 学学 院：院： 信息工程与自动化学院信息工程与自动化学院 专专 业：业： 电子与电子与通信通信工程工程 班班 级：级： 20132013 级级 姓姓 名：名： 学学 号：号： 课程课程教师：教师： 课程名称课程名称 图像处理图像处理 目 录 一. 课程设计任务 . 2 二. 课程设计原理及设计方案 . 3 2.1 灰度直方图原理分析 3 2.2 灰度直方图统计的实现方法 4 2.3 图像的灰度变换原理 5 三. 课程设计的步骤和结果 . 6 3.1 类声明与核心算法程序代码 6 3.
2、2 直方图均衡化过程实现步骤 8 3.3 图像的灰度变换实现步骤 2 3.4 设计成果 18 四. 设计体会 . 23 五. 参考文献 . 24 一. 课程设计任务 编写一个基于 VC+ 的图像处理程序/软件，功能按钮和界面布局自己设 定，需要实现如下两个功能： 1、绘制灰度直方图，实现直方图均衡化及直方图规定化； 2、图像的灰度变换（图像求反，图像的阈值变换，图像的线性变换） ； 3 二. 课程设计原理及设计方案 直方图是对图像每一亮度间隔内像元频数的统计。它描绘了图像的总概 貌，给出了图像亮度与颜色范围、每个亮度间隔的频数、像元依亮度分布的形 态以及彩色分量的色调。但不知道某一亮度值像元出
3、现的概率处于什么位置。 将一幅图像划分成一些子图像，整个图像的直方图等于各个子图像的直方图之 和，不同的图像可能具有相同的直方图。利用直方图可检验输入图像亮度值在 量化范围内是否分配得恰当，图像数字化后的灰度级与实际占用灰度级的提高 了很多，有很好的对比度。 试开发一个图像直方图处理软件，要求如下： 1.菜单式的人机界面。 2.具有文件处理功能。 3.对图像进行灰度变换。 图像直方图处理部分应具有直方图均衡化（非适应性直方图修正）和直方 图规定化（适应性直方图修正）两个模块。 图像的灰度变换包括图像求反，图像的阈值变换，图像的线性变换。 2.1 灰度直方图原理分析 1、灰度直方图、灰度直方图
4、直方像图反映了图的像素的灰度分布是反映一幅图像中的灰度级与出现这 种灰度级的像素的概率之间关系的图形。 直方图的横坐标为灰度级（用 r 表示） ，纵坐标是具有该灰度级的像素个数 或出现此灰度级的概率 P(rk)。 设 N（=ab）为一幅图像中像素总数，nk 为第 k 级灰度的像素数；r k 表 示第 k 个灰度级。则： P(rk)= nk /N （归一化后 k 级灰度像素数） 定义：反映各灰度级出现频数的分布情况，进而反映图像对（清晰）度， 但不反映各灰度级的空间位置分布。 图像的（灰度统计）直方图是一个一维的离散函数。它的定义为：设 sk为 图像 f(x,y)的第 k 级灰度值，nk是 f(
5、x,y)中具有灰度值 sk的象素的个数，n 是图 像象素总数，则：ps(sk)= nk/n k=0，1，L-1 称为图像 f(x,y)的直方图。 这里 ps(sk)代表原始图中第 k 个灰度级的出现概率。以 nk为自变量，以 ps(sk)为 函数，得到的曲线就是图像的直方图，在实际中常常直接将对第 k 个灰度级的 统计值 nk作为图像的直方图。它提供了原图灰度值的分布情况，也可以说给出 了一幅图所有灰度值的整体描述。 对灰度图像进行直方图统计的程序流程图如图 2-2 所示。 输 入 图 按照图像中灰 度的级数建立 数组 G(i) 如果 f(x,y)=i，则， G(i)=G(i)+1 输 出 直
6、 方 4 图 2-2 灰度图像直方图统计流程 2、直方图均衡化、直方图均衡化 如上面所述，一幅给定的图像的灰度级分布在 0 r 1 范围内。可以对 0, 1区间内的任一个 r 值进行如下变换 也就是说，通过上述变 换，每个原始图像的像素灰度值 r 都对应产生一个 s 值。 变换函数 T(r)应满足下列条件： （1）在 0r1 区间内，T(r)单值单调增加； （2）对于 0r1，有 0T(r)1。 这里的第一个条件保证了图像的灰度级从白到黑的次序不变。第二个条件 则保证了映射变换后的像素灰度值在允许的范围内。 3、直方图规定化、直方图规定化 希望能够有目的地增强某个灰度区间的图像， 即能够人为地修正直方图的 形状， 使之与期望的形状相匹配，这就是直方图规定化的基本思想。换句话 说，希望可以人为地改变直方图形状，使之成为某个特定的形状，直方图规定 化就是针对上述要求提出来的一种增强技术，它可以按照预先设定的某个形状 来调整图像的直方图。直方图规定化是在运用均衡化原理的基础上，通过建立
