图像处理 - 打开图片

图像世界是五彩缤纷的，首先需要介绍一下位图和调色板的概念，普通的显示器屏幕是由许许多多点构成的，我们称之为象素。显示时采用扫描的方法：电子枪每次从左到右扫描一行，为每个象素着色，然后从上到下这样扫描若干行，就扫过了一屏。为了防止闪烁，每秒要重复上述过程几十次。例如我们常说的屏幕分辨率为640×480，刷新频率为70Hz，意思是说每行要扫描640个象素，一共有480行，每秒重复扫描屏幕70次。

  我们知道，自然界中的所有颜色都可以由红、绿、蓝(R，G，B)组合而成。有的颜色含有红色成分多一些，如深红；有的含有红色成分少一些，如浅红。针对含有红色成分的多少，可以分成0到255共256个等级，0级表示不含红色成分；255级表示含有100%的红色成分。同样，绿色和蓝色也被分成256级。这种分级概念称为量化。

  这样，根据红、绿、蓝各种不同的组合我们就能表示出256×256×256，约1600万种颜色。这么多颜色对于我们人眼来说已经足够丰富了。

  这张R、G、B的表，就是我们常说的调色板(Palette)，另一种叫法是颜色查找表LUT(Look Up Table)，似乎更确切一些。Windows位图中便用到了调色板技术。其实不光是Windows位图，许多图象文件格式如pcx、tif、gif等都用到了。所以很好地掌握调色板的概念是十分有用的。

  有一种图，它的颜色数高达256×256×256种，也就是说包含我们上述提到的R、G、B颜色表示方法中所有的颜色，这种图叫做真彩色图(true color)。真彩色图并不是说一幅图包含了所有的颜色，而是说它具有显示所有颜色的能力，即最多可以包含所有的颜色。表示真彩色图时，每个象素直接用R、G、B三个分量字节表示，而不采用调色板技术。原因很明显：如果用调色板，表示一个象素也要用24位，这是因为每种颜色的索引要用24位(因为总共有2²⁴种颜色，即调色板有2²⁴行)，和直接用R，G，B三个分量表示用的字节数一样，不但没有任何便宜，还要加上一个256×256×256×3个字节的大调色板。所以真彩色图直接用R、G、B三个分量表示，它又叫做24位色图。

  bmp文件大体上分成四个部分：

  文件头结构的长度是固定的，为14个字节(WORD为无符号16位整数，DWORD为无符号32位整数)。

  信息头结构的长度是固定的，为40个字节(LONG为32位整数)。

  调色板其实是个数组，共有biClrUsed个元素(如果该值为零，则有2^biBitCount个元素)。数组中每个元素的类型是一个RGBQUAD结构，占4个字节。

  对于用到调色板的位图，图象数据就是该象素颜在调色板中的索引值。对于真彩色图，图象数据就是实际的R、G、B值。

  要注意两点：

  (1)   每一行的字节数必须是4的整倍数，如果不是，则需要补齐。这在前面介绍biSizeImage时已经提到了。

  (2)   一般来说，.bMP文件的数据从下到上，从左到右的。也就是说，从文件中最先读到的是图象最下面一行的左边第一个象素，然后是左边第二个象素……接下来是倒数第二行左边第一个象素，左边第二个象素……依次类推，最后得到的是最上面一行的最右一个象素。

  接下来就是打开bmp位图了，这里我选择了VC里面的单文档程序，通过打开按钮打开bmp图像。在Doc里面加载图像，在View里面显示图像，下面贴代码：

  Doc.h ：

class CMyDoc : public CDocument{public://bpm文件的格式：1 文件头  2信息头 （1：真彩色，没有调色板；2：索引图像：有调色板）；//3 数据//调色板：BITMAPFILEHEADER *m_FileHeader;//文件头     BITMAPINFOHEADER *m_InfoHeader;//信息头RGBQUAD *pallete;//调色板BYTE * bmpdata;      //图像数据的缓冲区

  Doc.cpp :

CMyDoc::CMyDoc(){// TODO: add one-time construction code here//指针初始化m_FileHeader=NULL;m_InfoHeader=NULL;pallete=NULL;bmpdata=NULL;}

void CMyDoc::OnFileOpen() {// TODO: Add your command handler code hereCString FileName;//保存文件的文件名static char szFilter[]="Bitmap Files (*.bmp)|*.bmp|All files(*.*)|*.*||";CFileDialog m_FileDialog(TRUE,NULL,NULL,OFN_HIDEREADONLY|OFN_OVERWRITEPROMPT,("Bitmap File(*.bmp)|*.bmp"),NULL);//文件对话框//加上异常处理CFile m_File;//定义文件类对象try{if(m_FileDialog.DoModal()==IDOK){FileName=m_FileDialog.GetPathName();//获取文件路径//获取文件路径，路径保存在字符串变量里//CFile m_File;//定义文件类对象m_File.Open(FileName,CFile::modeRead,NULL);//文件已打开if(m_FileHeader) delete m_FileHeader;//判断是否存在文件头  存在则删除m_FileHeader=(BITMAPFILEHEADER*)new BYTE[sizeof(BITMAPFILEHEADER)];//给文件头分配内存m_File.Read(m_FileHeader,sizeof(BITMAPFILEHEADER));//读取文件头////////////////////////////////////////////////if(m_InfoHeader) delete m_InfoHeader;//判断是否存在信息头 存在就删除m_InfoHeader=(BITMAPINFOHEADER*)new BYTE[sizeof(BITMAPINFOHEADER)];//给信息头分配内存m_File.Read(m_InfoHeader,sizeof(BITMAPINFOHEADER));//读取信息头/////////////////////////////////////////////if(m_FileHeader->bfType!=0x4D42)  //判断所打开的文件是否为bmp格式的文件{AfxMessageBox("this is not a bitmap!");m_File.Close(); //如果不是bmp格式的文件关闭文件}/////////////////////////////////////////////////if(m_InfoHeader->biBitCount==8)//8位{if(m_InfoHeader!=NULL)//判断信息头是否为空delete [] m_InfoHeader;//删除信息头指针m_InfoHeader=(BITMAPINFOHEADER*) new BYTE [sizeof (BITMAPINFOHEADER)+sizeof(RGBQUAD)*256];//分配内存缓冲区m_File.Seek(-sizeof(BITMAPINFOHEADER),CFile::current);//计算当前走过的字节数  m_File.Read(m_InfoHeader,sizeof(BITMAPINFOHEADER));//读取信息头if(pallete!=NULL)//判断调色板delete []pallete;//删除调色板指针pallete=(RGBQUAD*)new BYTE[sizeof(RGBQUAD)*256];//给调色板分配内存m_File.Read(pallete,sizeof(RGBQUAD)*256);//读取调色板数据memcpy((BYTE*)m_InfoHeader+sizeof(BITMAPINFOHEADER),pallete,sizeof(RGBQUAD)*256);//给信息头分配原来的信息头字节数和调色板的字节数int size = 0;//定义变量size用于计算图像数据大小if(bmpdata)//判读是否存在图像数据delete []bmpdata;//删除数据指针size = m_FileHeader->bfSize - m_FileHeader->bfOffBits;//图像数据的字节大小bmpdata=(BYTE*) new BYTE[size];//给数据指针分配内存m_File.Read(bmpdata,size);//读取数据}else if(m_InfoHeader->biBitCount==24)//24位真彩色图像{if(bmpdata)  delete  bmpdata;//判读是否存在图像数据bmpdata=(BYTE*)new BYTE[m_InfoHeader->biSizeImage];//给图像数据分配内存m_File.Read(bmpdata,m_InfoHeader->biSizeImage);//读取图像数据}m_File.Close();//文件关闭UpdateAllViews(NULL,0,NULL);//刷新}}catch (CMemoryException* e){AfxMessageBox("e->m_szMessage");e->Delete();}catch (CFileException* e){CString str;str.Format("读取数据失败的原因是：%d",e->m_cause);AfxMessageBox("str");m_File.Abort();e->Delete(); }catch (CUserException* e){CString str;str.Format("资源无法找到！");AfxMessageBox("str");e->Delete(); }}

  View.h :

class CMyView : public CView{public:int Height;int Width;BYTE* m_pImgDib;       //定义一个指向图像数据的指针 BITMAPINFO* m_pImgBmi; //文件头CDC *pMemDC1,*pMemDC2; //内存DCCBitmap* pOldBmp;      //封装bitmap的类HBITMAP hBmp;          //是bitmap的指针  ?BITMAP  bmp;           //定义一个BITMAP对象CPoint  point;         //是一个结构体，定义了逻辑位图的一些属性

  View.cpp :

CMyView::CMyView(){// TODO: add construction code here//构造函数中初始化m_pImgDib=NULL;m_pImgBmi=NULL;pMemDC1=NULL;pMemDC2=NULL;pOldBmp=NULL;hBmp=NULL;Height=600;Width=600;point.x=0;point.y=0;}CMyView::~CMyView(){//析构函数是最后执行的  在此函数里删除指针if(m_pImgDib) delete  m_pImgDib;if(m_pImgBmi) delete  m_pImgBmi;if(pMemDC1)   delete pMemDC1;if(pMemDC2)   delete pMemDC2;if(pOldBmp)   delete  pOldBmp;}

void CMyView::OnDraw(CDC* pDC){CMyDoc* pDoc = GetDocument();//创建文档类的指针if(pDoc->m_InfoHeader)//判断信息头是否存在m_pImgBmi=(BITMAPINFO*)(pDoc->m_InfoHeader);//赋值强制类型转换if(pDoc->bmpdata)//判断图像信息是否存在m_pImgDib=pDoc->bmpdata;ASSERT_VALID(pDoc);// TODO: add draw code for native data here   if(m_pImgBmi&&m_pImgDib){if(pMemDC1==NULL)     //内存DC1{pMemDC1=new CDC;  //CDC包含传输数据的设备和成员函数pMemDC1->CreateCompatibleDC(pDC);//使得pMemDC和pDC相兼容}CRect rc;                 //存储矩形的左上角和右下角的坐标GetClientRect(&rc);      //得到客户区的屏幕尺寸//////////////////////if(pOldBmp!=NULL)//判断原图像数据是否存在pMemDC1->SelectObject(pOldBmp);//将图像数据对象选入内存设备环境中if(hBmp!=NULL)DeleteObject(hBmp);hBmp=CreateDIBitmap(pDC->GetSafeHdc(),      //CreateDIBitmap返回值是句柄(BITMAPINFOHEADER*)m_pImgBmi,CBM_INIT,m_pImgDib,m_pImgBmi,DIB_RGB_COLORS);if(hBmp==NULL)return ;CBitmap *pBmp=CBitmap::FromHandle(hBmp);  //得到位图的句柄pOldBmp=pMemDC1->SelectObject(pBmp);     //把位图选中到画布一上pBmp->GetBitmap(&bmp);if(hBmp==NULL)return;////////////////////////////float wid,hei;wid=(float)(rc.right-rc.left);//bm.bmWidth://*2;hei=(float)(rc.bottom-rc.top);//bm.bmHeight://*2;int x,y;float hrate,wrate,rate;//保持图像输出比例hrate=(float)hei/(float)bmp.bmHeight;wrate=(float)wid/(float)bmp.bmPlanes;if(hrate<1.0 && wrate<1.0){rate=(hrate<wrate)?hrate:wrate;}else if(hrate>1.0 && wrate>1.0){rate=(hrate<wrate)?hrate:wrate;}if(hrate>1.0 && wrate<1.0){rate=wrate;}else{rate=hrate;}x=(int)abs((int)(wid-bmp.bmWidth*rate)/2);y=(int)abs((int)(hei-bmp.bmHeight*rate)/2);//////////////////////////////////////if(pMemDC2==NULL) //第二个内存DC（直接与pDC交换数据）{  pMemDC2=new CDC;  pMemDC2->CreateCompatibleDC(pMemDC1);//pMemDC1相匹配创建与屏幕兼容pMemDC1}    CBitmap myBmp;    myBmp.CreateCompatibleBitmap(pDC,rc.right,rc.bottom);//创建与指定的设备环境相关的设备兼容的位图CBitmap* pmyBmp=pMemDC2->SelectObject(&myBmp);//把位图选中到画布中pMemDC2->SetStretchBltMode(HALFTONE);//pMemDC2->FillSolidRect(&rc,RGB(20,20,20));pMemDC2->StretchBlt(0,0,bmp.bmWidth,bmp.bmHeight,pMemDC1,0,0,bmp.bmWidth,bmp.bmHeight,SRCCOPY);//将设备环境1放到设备环境2上       // pMemDC2->FillSolidRect(&rc,RGB(20,20,20));pDC->SetStretchBltMode(HALFTONE);pDC->StretchBlt(300,50,bmp.bmWidth,bmp.bmHeight,pMemDC2,0,0,bmp.bmWidth,bmp.bmHeight,SRCCOPY);//将设备环境2放到显示器中}// TODO: add draw code for native data here}

  

  编译运行，结果如图：

 

里面的文字描述是借鉴于其他的图像处理资料，代码是亲自编写调试过的，所以才贴出来分享！