直方图均衡化

用VC++实现位图直方图均衡化和显示

1、首先建立一个工程。打开VC++6.0，单击 文件【files 】→新建【new 】→工程【projects 】在打开的projects 下选择MFC App Wizard [exe]→在project name 下输入自己的工程名例如（Zhifangtujunhenghua ）→单击【ok 】→在打开的对话框中选择基于单文档【single document】→在第四步 “MFC App Wizard step 4 of 6”面板中删掉【隐藏工具栏】和【打印和打印预览】两个选项，之后的全部选择默认，单击finish ，出现一个“New Project Information”窗口，单击【ok 】。一个简单的工程框架就建好了。

2、现在我们正式开始在新建工程Zhifangtujunhenghua 中进行编程实现bmp 位图的直方图均衡化。点击左边框中的【ResourceView 】框找到【Menu 】点开，双击Menu 下的图标，在右面的显示框中创建两个菜单：

打开 ID: ID_FILE_OPEN

直方图均衡化 ID ： ID_ZHIFANGTU

3、给这两个菜单建立类向导。在右边的窗口中右击“打开”，选择“建立类向导”，然后在打开的对话框中按下图1操作，“Class name”选择“CZhifangtujunhenghuaView ” →”Object IDs”中选择

“ID_FILE_OPEN” →“Message ”中选择“COMMAND ”, 点击“Add Function ”键就会在“Member functions”中如下图1显示，然后点击“Edit Code”，在自动生成的OnFileOpen 函数中编写代码：

void CZhifangtujunhenghuaView::OnFileOpen()

{

// TODO: Add your command handler code here

CFileDialog fileDlg(true);

fileDlg.m_ofn.lpstrTitle="图片打开对话框";

fileDlg.m_ofn.lpstrFilter="BMP Files(*.bmp)\0*.bmp\0\0";

if(IDOK==fileDlg.DoModal())

{

m_fileName.Format ("%s",fileDlg.GetPathName());

m_Dib.LoadFile(m_fileName);

Invalidate();

}

}

图1

同理，操作“直方图均衡化” ，如下图2显示

图2

选择“CZhifangtujunhenghuaView ”。点击“Edit Code”，在自动生成的“OnZhifangtu ”

函数中编写代码：

void CZhifangtujunhenghuaView::OnZhifangtu()

{

// TODO: Add your command handler code here

if (m_Dib.IsValid())

{

m_Dib.fenbujunhenghua();

Invalidate();

}

}4、创建一个处理位图的类CDib ，且CDib 类是由CObject 类派生出来的。点击工程菜单栏中的插入【insert 】→【insert class】→类类型选“Generic Class”， →类名称填“CDib ” →【ok 】。可以看见工程窗口的Class View 中多了一个 CDib 类；点开CDib 类的头文件，输

入以下代码，注意变量可以直接复制，声明的函数不要直接复制（在CDib 类右击选择“Add member function”，输入函数类型和函数名）。 class CDib: public CObject

{

public:

RGBQUAD * m_pRGB;

BYTE * m_pData;

UINT m_numberOfColors;

bool m_valid;

BITMAPFILEHEADER bitmapFileHeader;//定义了一个文件头结构体的对象

BITMAPINFOHEADER * m_pBitmapInfoHeader;//定义了一个指向信息头的结构体指针 BITMAPINFO * m_pBitmapInfo;//定义了一个结构体指针，BITMAPINFO 是一个包含有信息头，和调色板的

BYTE * pDib;

DWORD size;

char m_fileName[256];

public:

int dwWidthBytes;

int byBitCount;

void fenbujunhenghua();

void zhifangtu(float *tongji);

void SaveFile(const CString filename);

void LoadFile(const char * dibFileName);

WORD PaletteSize(LPBYTE lpDIB);

WORD DIBNumColors(LPBYTE lpDIB);

BITMAPINFO * GetInfo();

BYTE * GetData();

RGBQUAD * GetRGB();

UINT GetWidth();

UINT GetHeight();

UINT GetNumberOfColors();

DWORD GetSize();

bool IsValid();

char * GetFileName();

CDib();

virtual ~CDib();};

5、对CDib 类中的函数定义，找到Dib.cpp 输入代码：

CDib::CDib()

{

m_numberOfColors=0;

size = 0;

m_valid=0;

byBitCount=0;

dwWidthBytes=0;

}

CDib::~CDib()

{

GlobalFreePtr(m_pBitmapInfo);

}

char * CDib::GetFileName()

{

return m_fileName;

}

bool CDib::IsValid()

{

return m_valid;

}

DWORD CDib::GetSize()

{

if (m_pBitmapInfoHeader->biSizeImage!=0)

{

return m_pBitmapInfoHeader->biSizeImage;

}

else

{

DWORD height = (DWORD)GetHeight();

DWORD width = (DWORD)GetWidth();

return height * width;

}

}

UINT CDib::GetNumberOfColors()

{

int numberOfColors;

if ((m_pBitmapInfoHeader->biClrUsed==0)&&(m_pBitmapInfoHeader->biBitCount

//biBitCount为用到的颜色的位数，小于9则表示最大为8位，那么之多为256色 {

switch(m_pBitmapInfoHeader->biBitCount)

{

case 1: numberOfColors = 2;break;

case 4: numberOfColors = 16;break;

case 8: numberOfColors = 256;break;

}

}

else//若不是上面的情况，则直接返回颜色数

{

numberOfColors=(int)m_pBitmapInfoHeader->biClrUsed;

}

return numberOfColors;

}

UINT CDib::GetHeight()

{

return (UINT)m_pBitmapInfoHeader->biHeight;

}

UINT CDib::GetWidth()

{

return (UINT)m_pBitmapInfoHeader->biWidth;

}

RGBQUAD * CDib::GetRGB()

{

return m_pRGB;

}

BYTE * CDib::GetData()

{

return m_pData;

}

BITMAPINFO * CDib::GetInfo()

{

return m_pBitmapInfo;

}

WORD CDib::DIBNumColors(LPBYTE lpDIB)

{

WORD wBitCount; //DIB bit count

wBitCount = ((LPBITMAPCOREHEADER)lpDIB)->bcBitCount;

switch(wBitCount)

{

case 1:

return 2;

case 4:

return 16;

case 8:

return 256;

default:

return 0;

}

}

WORD CDib::PaletteSize(LPBYTE lpDIB)

{

return(DIBNumColors(lpDIB)*sizeof(RGBTRIPLE));

}

void CDib::LoadFile(const char *dibFileName)

{

strcpy(m_fileName,dibFileName);//将路径名称拷贝到m_fileName之中

CFile dibFile(m_fileName,CFile::modeRead);//创建CFile 类对象，只读方式

dibFile.Read((void *)&bitmapFileHeader,sizeof(BITMAPFILEHEADER));//读取文件头的内容

if(bitmapFileHeader.bfType == 0x4d42)//判断是否为bmp 格式，单步调试你会发现，此时的bfType 值

{

DWORD fileLength = dibFile.GetLength();//读取文件的大小，你可以试试跟踪此值来看看它是否和你要打开的图片大小一致

size = fileLength - sizeof(BITMAPFILEHEADER);;//文件大小-文件头结构体的大小，此时你会发现，文件头的大小的确是14字节

pDib = (BYTE *)GlobalAllocPtr(GMEM_MOVEABLE,size);//详见说明（2）

dibFile.Read((void *)pDib,size);//通过读取，把读出的数据存入刚才分配的内存之中 dibFile.Close();//文件操作完成之后关闭文件

m_pBitmapInfo=(BITMAPINFO *)pDib;//BITMAPINFO结构体指针指向该内存 m_pBitmapInfoHeader = (BITMAPINFOHEADER *)pDib;//信息头指向该内存

m_pRGB = (RGBQUAD *)(pDib + m_pBitmapInfoHeader->biSize);//调色板指针指向该内存的调色板部分。因为pDib 原本指向信息头，偏移40字节（信息头结构体的大小）之后便到了调色板部分，因此用加法来实现指针的偏移

int m_numberOfColors = GetNumberOfColors();//调用GetNumberOfColors 函数来得到颜色数

if(m_pBitmapInfoHeader->biClrUsed == 0)

{

m_pBitmapInfoHeader->biClrUsed=m_numberOfColors;//把颜色数赋予biClrUsed 之中

}

DWORD colorTableSize=m_numberOfColors * sizeof(RGBQUAD);//用每个调色板结

构体大小乘以颜色数量，得到调色板的大小

m_pData = pDib + m_pBitmapInfoHeader->biSize+ colorTableSize;//这时候代表把m_pData指针指向实际图像数据了

if (m_pRGB == (RGBQUAD *)m_pData) // 如果调色板指针位置和实际图像位置指针指向位置相同，那就代表没有调色板

{

m_pRGB = NULL;//指针赋予空

}

m_pBitmapInfoHeader->biSizeImage = GetSize();//赋予实际位图的大小

m_valid = true;

}

else//如果不是bmp 位图则失败

{

m_valid = false;

AfxMessageBox("This isn't a bitmap file!");

}

}

void CDib::SaveFile(const CString filename)

{

strcpy(m_fileName,filename);

CFile dibFile(m_fileName,CFile::modeCreate|CFile::modeWrite);

dibFile.Write((void *)&bitmapFileHeader,sizeof(BITMAPFILEHEADER));

dibFile.Write((void *)pDib,size);

dibFile.Close();

}

void CDib::zhifangtu(float *tongji)

{

int i;

int j;

int huidu[256]; //灰度计数

int wide,height; //原图长、宽

//变量初始化

memset(huidu,0,sizeof(huidu));

wide=this->GetWidth();

height=this->GetHeight();

LPBYTE temp1=new BYTE[wide*height]; //新图像缓冲区

//复制原图像到缓存 图像

memcpy(temp1,m_pData,wide*height);

for(i=0;i

{

for(j=0;j

{

unsigned char temp=temp1[wide*i+j];

//灰度统计计数

huidu[temp]++;

}

}

//计算灰度分布密度

for(i=0;i

tongji[i]=huidu[i]/(height*wide*1.0f);

}

void CDib::fenbujunhenghua()

{

long i;

long j;

float fps_R[256];

float temp_r[256];

int nNs_R[256];

memset(temp_r,0,sizeof(temp_r));

LPBYTE p_data;

p_data=this->GetData();

zhifangtu(fps_R);

for(i=0;i

{

if(i==0)

{

temp_r[0]=fps_R[0];

}

else

{

temp_r[i]=temp_r[i-1]+fps_R[i];

}

nNs_R[i]=(int)(255.0f*temp_r[i]+0.5f);

}

LONG wide=GetWidth();

LONG height=GetHeight();

for(i=0;i

{

for(j=0;j

{

unsigned char temp=*((unsigned char*)p_data+wide*i+j);

*((unsigned char*)p_data+wide*i+j)=nNs_R[temp];

}

}

}

6、找到类CZhifangtujunhenghuaView 中的OnDraw(CDC* pDC)函数输入以下代码：

void CZhifangtujunhenghuaView::OnDraw(CDC* pDC)

{

CZhifangtujunhenghuaDoc* pDoc = GetDocument();

ASSERT_VALID(pDoc);

// TODO: add draw code for native data here

if (m_Dib.IsValid())

{

int m_scale=1;

BYTE * pBitmapData=m_Dib.GetData();

LPBITMAPINFO pBitmapInfo = m_Dib.GetInfo();

int bitmapHeight = m_Dib.GetHeight();

int bitmapWidth=m_Dib.GetWidth();

int scaleWidth=(int)(bitmapWidth*m_scale);

int scaleHeight=(int)(bitmapHeight*m_scale);

::StretchDIBits(pDC->GetSafeHdc(),0,0,scaleWidth,scaleHeight,0,0,bitmapWidth,bitmapHeight,pBitmapData,pBitmapInfo,DIB_RGB_COLORS,SRCCOPY); }

}