基于C++的图像增强处理

矫情吗；* 2024-04-01 09:07 91阅读 0赞

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目录  
一、 实验内容 1  
二、 实现方法 1  
1、线性对比度展宽 1

1.  // 线性对比展宽 2  
    2、非线性动态范围调整 3
2.  // 非线性动态范围调整 4  
    3、灰度直方图均衡化 4  
    三、 结果分析 6  
    1、线性对比度展宽 7  
    2、非线性动态范围调整 8  
    3、灰度直方图均衡化 9  
    四、 结论与展望 9  
    一、实验内容  
    在所给代码基础上自己编写C/C++ 子函数实现如下功能：  
    1)线性对比度展宽  
    2)非线性动态范围调整  
    3)灰度直方图均衡化。  
    二、实现方法  
    1、线性对比度展宽  
    算法原理：  
    对比度展宽的目的是：通过将亮暗差异（即对比度）扩大，来把人所关心的部分强调出来。  
    原理是，进行像素点对点的，灰度级的线性影射。该影射关系通过调整参数，来实现对亮暗差异的扩大。  
    实现方法：  
    设原图、处理后的结果图的灰度值分别为\[f(i,j)\]和\[g(i,j)\];  
    要求\[g(i,j)\]和\[f(i,j)\]均在\[0，255\]间变化，但是g的表现效果要优于f。  
    因为f和g的取值范围相同，所以通过 抑制 不重要的部分，来 扩展 所关心部分的对比度。  
    为了达到上面所提出的目的，原图（横轴上的f(i,j)）与处理后图（纵轴上的g(i,j)）的灰度影射关系可用下图表示。  
    这次实验我完成了线性对比度展宽、非线性动态范围调整、灰度直方图均衡化三个内容，体会到了不同方法对提高图片清晰度之间的效果和差别，这是一件非常有趣且富有意义的事情。  
    在实验的过程中，我也遇到了一些困惑，比如对于上一个实验所用的图片，其效果并不是很好，原因在于该图片本身的清晰度就很高，再换了一张图片之后其效果有了明显的改善。其次就是对于一些参数的选取，比如非线性动态范围调整里的c，也会对图像产生影响。

//ReadBitMap
    //
    #include <math.h>
    #include <stdio.h>
    #include <stdlib.h>
    #include <malloc.h>
    #include <memory.h>
    #include <math.h>
    
    #define WIDTHBYTES(bits) (((bits) + 31) / 32 * 4)
    typedef unsigned char BYTE;
    typedef unsigned short WORD;
    typedef unsigned long DWORD;
    typedef long LONG;
    
    #pragma pack(1) //强制内存以1字节为单位对齐
    
    //位图文件头信息结构定义
    //其中不包含文件类型信息（由于结构体的内存结构决定，要是加了的话将不能正确读取文件信息）
    typedef struct tagBITMAPFILEHEADER
    {
        
        WORD bfType;
        DWORD bfSize;     //文件大小
        WORD bfReserved1; //保留字，不考虑
        WORD bfReserved2; //保留字，同上
        DWORD bfOffBits;  //实际位图数据的偏移字节数，即前三个部分长度之和
    } BITMAPFILEHEADER;
    
    //信息头BITMAPINFOHEADER，也是一个结构，其定义如下：
    typedef struct tagBITMAPINFOHEADER
    {
        
        //public:
        DWORD biSize;         //指定此结构体的长度，为40
        LONG biWidth;         //位图宽
        LONG biHeight;        //位图高
        WORD biPlanes;        //平面数，为1
        WORD biBitCount;      //采用颜色位数，可以是1，2，4，8，16，24，新的可以是32
        DWORD biCompression;  //压缩方式，可以是0，1，2，其中0表示不压缩
        DWORD biSizeImage;    //实际位图数据占用的字节数
        LONG biXPelsPerMeter; //X方向分辨率
        LONG biYPelsPerMeter; //Y方向分辨率
        DWORD biClrUsed;      //使用的颜色数，如果为0，则表示默认值(2^颜色位数)
        DWORD biClrImportant; //重要颜色数，如果为0，则表示所有颜色都是重要的
    } BITMAPINFOHEADER;

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