数字图像处理领域的二十四个典型算法及vc实现

### 数字图像处理领域的二十四个典型算法及VC实现 #### 一、256色转灰度图 **算法介绍**： 灰度图是指只包含单一亮度级别的图像，这种图像通常用于减少图像处理过程中的复杂性，使得图像处理更加简单高效。在彩色图像中，每个像素通常由三个通道组成——红色(Red)、绿色(Green)和蓝色(Blue)，而灰度图则只有一个通道。因此，将彩色图像转换成灰度图的一个关键步骤是确定如何将RGB三个通道的值合并成一个单一的灰度值。 常见的转换方法有以下几种： 1. **浮点算法**：`Gray = R * 0.3 + G * 0.59 + B * 0.11` 2. **整数方法**：`Gray = (R * 30 + G * 59 + B * 11) / 100` 3. **移位方法**：`Gray = (R * 28 + G * 151 + B * 77) >> 8;` 4. **平均值法**：`Gray = (R + G + B) / 3` 5. **仅取绿色**：`Gray = G` 其中，第一种方法（浮点算法）是最常用的一种，因为它能较好地保留人眼对色彩的感知特性。在实际编程中，为了提高效率，通常会采用第二种或第三种方法。 **程序实现**： 下面的示例代码展示了如何使用C++在VC环境中将一幅256色的图像转换为灰度图像。这段代码主要实现了以下功能： 1. **读取原始图像**：通过`HDIB`句柄获得图像的DIB（Device Independent Bitmap）结构，并锁定DIB以便后续操作。 2. **计算灰度映射表**：根据RGB值计算出每个颜色对应的灰度值，并更新DIB的调色板。 3. **替换像素值**：遍历每个像素，使用灰度映射表中的值替换原来的RGB值。 ```cpp void Convert256toGray(HDIB hDIB) { LPSTR lpDIB; // 由DIB句柄得到DIB指针并锁定DIB lpDIB = (LPSTR)::GlobalLock((HGLOBAL)hDIB); // 指向DIB象素数据区的指针 LPSTR lpDIBBits; // 指向DIB象素的指针 BYTE* lpSrc; // 图像宽度 LONG lWidth; // 图像高度 LONG lHeight; // 图像每行的字节数 LONG lLineBytes; // 指向BITMAPINFO结构的指针（Win3.0） LPBITMAPINFO lpbmi; // 指向BITMAPCOREINFO结构的指针 LPBITMAPCOREINFO lpbmc; // 获取指向BITMAPINFO结构的指针（Win3.0） lpbmi = (LPBITMAPINFO)lpDIB; // 获取指向BITMAPCOREINFO结构的指针 lpbmc = (LPBITMAPCOREINFO)lpDIB; // 灰度映射表 BYTE bMap[256]; // 计算灰度映射表（保存各个颜色的灰度值），并更新DIB调色板 for (int i = 0; i < 256; i++) { // 计算该颜色对应的灰度值 bMap[i] = (BYTE)(0.299 * lpbmi->bmiColors[i].rgbRed + 0.587 * lpbmi->bmiColors[i].rgbGreen + 0.114 * lpbmi->bmiColors[i].rgbBlue + 0.5); // 更新DIB调色板红色分量 lpbmi->bmiColors[i].rgbRed = i; // 更新DIB调色板绿色分量 lpbmi->bmiColors[i].rgbGreen = i; // 更新DIB调色板蓝色分量 lpbmi->bmiColors[i].rgbBlue = i; // 更新DIB调色板保留位 lpbmi->bmiColors[i].rgbReserved = 0; } // 找到DIB图像象素起始位置 lpDIBBits = ::FindDIBBits(lpDIB); // 获取图像宽度 lWidth = ::DIBWidth(lpDIB); // 获取图像高度 lHeight = ::DIBHeight(lpDIB); // 计算图像每行的字节数 lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth * 8); // 更换每个象素的颜色索引（即按照灰度映射表换成灰度值） for (int i = 0; i < lHeight; i++) { for (int j = 0; j < lWidth; j++) { // 指向DIB第i行，第j个象素的指针 lpSrc = (BYTE*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) + j; // 变换 *lpSrc = bMap[*lpSrc]; } } // 解除锁定 ::GlobalUnlock(hDIB); } ``` 这段代码展示了如何利用VC环境下的函数和结构实现图像处理的基本功能。通过这种方式，我们可以将一个256色的图像转换为灰度图像，这对于进一步的图像处理任务非常有用。