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1、成绩数字图像处理期末考试题目专业、班级姓名学号01 数字图像处理概述数字图像处理的目的，是为了提高图像的视感质量，以达到赏心悦目的效果。提取图像中所包含的某些特征或特殊信息，以便计算机对其进行分析。对图像数据进行变换、 编码和压缩， 以便于图像存储和传输。数字图像处理的主要内容包括以下几个方面：1、图像获取、表示和表现；2、图像复原；3、图像增强；4、图像分割；5、图像分析；6、图像重建；7、图像压缩编码；2 数字图像处理系统软件数字图像处理系统的组成包括图像输入设备，图像输入卡（采集卡），显示卡，计算机，图像存储装置等。数字图像处理软件编程开发所使用的可以使基于 VB 程序语言的开发环境，也
2、可使用 MATLAB 矩阵实验室。两者均可以进行图像处理软件的开发，相比之下，后者效果更好。3 基于 VB 程序的彩色图像处理基于 VB 语言的数字图像特效处理有很多，如平滑处理，锐化处1理，浮雕处理，曝光处理等等。所有特效处理的理论依据是，将图像像素的 RGB 值进行一定规则的运算后输出结果，即可得到处理后的图像结果。如平滑处理，它的目的是将图像边界变得平缓，使图像变得更加柔和模糊，具有朦胧感。具体原理是将图像像素的每个点都进行模糊处理，用该点相邻的N*N 个像素的平均值代替该点的像素数值。变换公式为：g(i,j)=(f(i-1,j-1)+f(i,j-1)+f(i+1,j-1)+f(i-1,
3、j)+f(i,j)+f(i+1,j)+f(i-1,j+1)+f(i,j+1)+f(i+1,j+1)/9平滑处理的 VB 程序如下：PRIVATE SUB COMMAND7_CLICK()PICTURE2.PICTURE = PICTURE3.PICTURELABEL3.CAPTION = 正在处理中 .DOEVENTSWIDTH1 = PICTURE1.SCALEWIDTHHEIGHT1 = PICTURE1.SCALEHEIGHTFOR I = 1 TO WIDTH1 - 2FOR J = 1 TO HEIGHT1 - 2C1 = PICTURE1.POINT(I - 1, J - 1)C2
4、 = PICTURE1.POINT(I, J - 1)C3 = PICTURE1.POINT(I + 1, J - 1)C4 = PICTURE1.POINT(I - 1, J)C5 = PICTURE1.POINT(I, J)C6 = PICTURE1.POINT(I + 1, J)C7 = PICTURE1.POINT(I - 1, J + 1)C8 = PICTURE1.POINT(I, J + 1)C9 = PICTURE1.POINT(I + 1, J + 1)RED = (C1 MOD 256) + (C2 MOD 256) + (C3 MOD 256) + (C4 MOD 256
5、) + (C5 MOD 256) + (C6 MOD 256) + (C7 MOD 256) + (C8 MOD 256) + (C9 MOD 256) / 9GREEN = (C1 AND &HFF00) / 256) MOD 256) + (C2 AND &HFF00) / 256) MOD 256) +(C3 AND &HFF00) / 256) MOD 256) + (C4 AND &HFF00) / 256) MOD 256) + (C5 AND &HFF00) / 256) MOD 256) + (C6 AND &HFF00) / 256) MOD 256) + (C7 AND &
6、HFF00) / 256) MOD 256) + (C8 AND &HFF00) / 256) MOD 256) + (C9 AND &HFF00) / 256) MOD 256) / 9BLUE = (C1 AND &HFF0000) / 65536) + (C2 AND &HFF0000) / 65536) + (C3 AND2&HFF0000) / 65536) + (C4 AND &HFF0000) / 65536) + (C5 AND &HFF0000) / 65536) + (C6 AND &HFF0000) / 65536) + (C7 AND &HFF0000) / 65536
7、) + (C8 AND &HFF0000) / 65536) + (C9 AND &HFF0000) / 65536) / 9PICTURE2.PSET (I, J), RGB(RED, GREEN, BLUE)重新设定该点的像素NEXT JNEXT ILABEL3.CAPTION = 处理后结果 END SUB处理结果：3.1 逆反处理逆反处理 VB 程序如下：PRIV ATE SUB COMMAND3_CLICK()PICTURE2.PICTURE = PICTURE3.PICTURELABEL3.CAPTION = 正在处理中 .DOEVENTSWIDTH1 = PICTURE1.SCA
8、LEWIDTHHEIGHT1 = PICTURE1.SCALEHEIGHTFOR I = 0 TO WIDTH1 - 1FOR J = 0 TO HEIGHT1 - 1C = PICTURE1.POINT(I, J)R1 = C MOD 256 获得红色值G1 = C / 256 MOD 256 获得绿色值B1 = C / 65536 获得蓝色值RR = 255 - R1 逆反处理3GG = 255 - G1 BB = 255 - B1IF RR 255 THEN RR = 255IF GG 255 THEN GG = 255IF BB 255 THEN BB = 255PICTURE2.PS
9、ET (I, J), RGB(RR, GG , BB)NEXT JNEXT ILABEL3.CAPTION = 处理后结果 END SUB处理结果：3.2 霓虹处理霓虹处理 VB 程序如下：Private Sub Command9_Click()Label3.Caption = 处理中 .Picture2.Picture = Picture1.PicturePicture2.RefreshDoEventswidth1 = Picture1.ScaleWidthheight1 = Picture1.ScaleHeightA = 1: B = 1For i = 0 To width1For j =
10、 0 To height1p1 = Picture2.Point(i, j)4p2 = Picture2.Point(i + 1, j)p3 = Picture2.Point(i, j + 1)Red = Sqr(p1 Mod 256 - p2 Mod 256) 2 + (p1 Mod 256 - p3 Mod 256) 2)Green = Sqr(p1 / 256 Mod 256 - p2 / 256 Mod 256) 2 + (p1 / 256 Mod 256 - p3 / 256 Mod 256) 2)Blue = Sqr(p1 / 65536 - p2 / 65536) 2 + (p1
11、 / 65536 - p3 / 65536) 2) Picture2.PSet (i, j), RGB(Red, Green, Blue) Next jNext iLabel3.Caption = 处理效果图：End Sub处理结果：4 变换图像显示的方式我们通常使用的 PPT 等软件做出的课件讲义，会发现有很多种的图片接入的方式，如从左向右，从上到下，从中间到四周，百叶窗等形式。在数字图像处理中，即可运用一定的程序设计来使我们想要显示的图片以不同的方式显示出来。54.1 上下对接进入方式VB 中改变图像显示接入的方式有很多种，以上下对接进入为例，它的原理是，在图像进入界面显示的时候，首先显示
12、图像的第一行与最后一行，然后显示图像的第二行和倒数第二行，以此类推，最后将所有像素显示出来。上下对接进入 VB 程序如下：Private Sub Command3_Click()Picture2.Picture = Picture3.Picturewidth2 = Picture1.ScaleWidthheight2 = Picture1.ScaleHeightFor j = 0 To height2 / 2For i = 0 To width2 - 1c1 = Picture1.Point(i, j)c2 = Picture1.Point(i, height2 - j - 1)rr1 = c
13、1 Mod 256gg1 = c1 / 256 Mod 256bb1 = c1 / 65536rr2 = c2 Mod 256gg2 = c2 / 256 Mod 256bb2 = c2 / 65536Picture2.PSet (i, j), RGB(rr1, gg1, bb1)Picture2.PSet (i, height2 - j - 1), RGB(rr2, gg2, bb2)Next iNext jEnd Sub6处理结果图如下：74.2 从左向右接入从左向右接入 VB 程序：Private Sub Command4_Click()Picture2.Picture = Pictur
14、e3.Picturewidth2 = Picture1.ScaleWidthheight2 = Picture1.ScaleHeightIf width2 height2 Thenn = width2Elsen = height2End IfFor i = 0 To n - 1For j = 0 To ic1 = Picture1.Point(i, j)rr1 = c1 Mod 256gg1 = c1 / 256 Mod 256bb1 = c1 / 65536If j height2 And i width2 Then Picture2.PSet (i, j), RGB(rr1, gg1, b
15、b1)c2 = Picture1.Point(j, i)rr2 = c2 Mod 256gg2 = c2 / 256 Mod 256bb2 = c2 / 65536If j width2 And i height2 Then Picture2.PSet (j, i), RGB(rr2, gg2, bb2)Next jNext iEnd Sub处理结果图如下：85 彩色图像灰度处理彩色图像包含着大量的颜色信息，不仅存储量大而且处理速度也受影响。在图像处理的许多应用方面，并不要求使用图像的三个不同的颜色像素，因此常将图像转化为灰度图像（常成为彩色图像灰度化），以便加快处理速度及效率。9在彩色图像的
16、 RGB 模型中，当 R=G=B 时，则图像中的颜色表示一种灰度颜色，其中R=G=B 的颜色值叫做灰度值。因此，灰度图像中每个像素只需一个字节存放灰度值（又称强度值，亮度值），灰度值范围是 0255。5.1 分量法求灰度值将彩色图像中的三分量的亮度作为三个灰度图像的灰度值，可根据应用需要选取一种灰度图像。f1(i,j)=R(i,j)f2(i,j)=G(i,j)f3(i,j)=B(i,j)其中， fk(i,j)(k=1,2,3) 为转换后的灰度图像在（i,j）处的灰度值。R 分量法求灰度值的VB 程序如下：Private Sub Command2_Click()Picture1.Picture
17、= Picture2.Picturew = Picture1.ScaleWidthh = Picture1.ScaleHeightFor i = 1 To wFor j = 1 To hrgb5 = GetPixel(Picture1.hdc, i, j)bRed = Red(rgb5)获得红色值bGreen = Green(rgb5)获得绿色值bBlue = Blue(rgb5)获得兰色值取 R 分量作为灰度rgb5 = RGB(bRed, bRed, bRed)SetPixelV Picture1.hdc, i, j, rgb5Next jNext iSet Picture1.Pictur
18、e = Picture1.ImageEnd Sub10处理结果如下：5.2 平均值法灰度化将彩色图像中的三分量亮度求平均得到一个灰度图f(i,j)=(R(i,j)+G(i,j)+B(i,j)/3平均值法求灰度VB 程序如下：Private Sub Command4_Click()Picture1.Picture = Picture2.Picturew = Picture1.ScaleWidthh = Picture1.ScaleHeightFor i = 1 To wFor j = 1 To hrgb5 = GetPixel(Picture1.hdc, i, j)bRed = Red(rgb5
19、)获得红色值bGreen = Green(rgb5)获得绿色值bBlue = Blue(rgb5)获得兰色值取 R、 G、 B 三分量平均值作为灰度bcol = (bRed + bGreen + bBlue) / 3rgb5 = RGB(bcol, bcol, bcol)SetPixelV Picture1.hdc, i, j, rgb5Next jNext iSet Picture1.Picture = Picture1.ImageEnd Sub11处理结果如下：6 总结彩色图像处理应用范围非常广泛，可以在通信，宇宙探测，遥感，生物医学领域，工业生产，军事公共安全，机器人视觉，视频和多媒体系统，科学可视化，电子商务等方面进行广泛的应用。当前的数字图像处理，还需要进一步的提高发展。主要包括，在进一步提高精度的同时着重解决处理速度问题，加强软件研究，开发新的处理方法，加强边缘科学研究，理论研究，使之标准化，促进其发展。学好彩色图像处理技术，可以为我们增加更多的技术能力，扩宽我们的技能范围，更好地为我们往后的职业生涯服务。7 参考文献数字图像处理陆玲 王蕾 桂颖 编著12