长江大学：电工电子国家级实验教学示范中心《图像处理技术》课程实验指导书

《图像处理技术》实验指导书（试用版）长江大学电子信息学院2010年6月

《图像处理技术》实验指导书 （试用版） 长江大学电子信息学院 2010 年 6 月

目录第一部分基于C语言的图像处理实验实验一数字图像的输入输出及直方图统计实验二灰度图像的线性变换1224实验三灰度图像的平滑处理实验四灰度图像的锐化处理34第二部分基于VC的图像处理实验4343实验一数字图像的输入输出及直方图统计69实验二灰度图像的线性变换实验三灰度图像的平滑处理77.83实验四灰度图像的锐化处理

目 录 第一部分 基于 C 语言的图像处理实验 .1 实验一 数字图像的输入输出及直方图统计.1 实验二 灰度图像的线性变换.12 实验三 灰度图像的平滑处理.24 实验四 灰度图像的锐化处理.34 第二部分 基于 VC 的图像处理实验.43 实验一 数字图像的输入输出及直方图统计.43 实验二 灰度图像的线性变换.69 实验三 灰度图像的平滑处理.77 实验四 灰度图像的锐化处理.83

第一部分基于C语言的图像处理实验实验一数字图像的输入输出及直方图统计一、实验目的1.了解BMP图像的基本格式；2.了解BMP图像文件的打开和存储3.利用C编写BMP图像的打开和存储的程序：4.了解对灰度图像进行直方图统计的过程：5.在微机上调试程序。二、实验原理1.BMP图像文件格式BMP图像文件是MicrosoftWindows所规定的图像文件格式。随着Windows的风行全球，BMP图像文件也就成为PC机上流行的图像文件格式。BMP图像文件具有下列六项特色。（1）文件结构只能存放一幅图像。（2）可以存储单色、16色、256色和全彩色四种图像数据。（3）图像数据可选择压缩或不压缩处理（4）WindoWs设计了两种压缩方式：RLE4和RLE8。RLE4处理16色图像数据：而RLE8则是压缩256图像数据。（5）图像数据排列顺序，与一般图像文件有所不同。（6）调色板的数据结构特殊。（1）BMP文件内容BMP图像文件的文件结构如图2-1所示，可分为三部分：表头、调色板和图像数据。表头长度固定为54个字节。只有全彩色BMP图像文件内没有调色板数据，其余不超过256种颜色的图像文件都必须设定调色板信息，即使是单色BMP图像文件也不例外。1

1 第一部分 基于 C 语言的图像处理实验 实验一 数字图像的输入输出及直方图统计 一、实验目的 1．了解 BMP 图像的基本格式； 2．了解 BMP 图像文件的打开和存储； 3．利用 C 编写 BMP 图像的打开和存储的程序； 4．了解对灰度图像进行直方图统计的过程； 5．在微机上调试程序。 二、实验原理 1．BMP 图像文件格式 BMP 图像文件是 Microsoft Windows 所规定的图像文件格式。随着 Windows 的风行全 球，BMP 图像文件也就成为 PC 机上流行的图像文件格式。 BMP 图像文件具有下列六项特色。 （1）文件结构只能存放一幅图像。 （2）可以存储单色、16 色、256 色和全彩色四种图像数据。 （3）图像数据可选择压缩或不压缩处理 （4）Windows 设计了两种压缩方式：RLE4 和 RLE8。RLE4 处理 16 色图像数据；而 RLE8 则是压缩 256 图像数据。 （5）图像数据排列顺序，与一般图像文件有所不同。 （6）调色板的数据结构特殊。 （1）BMP 文件内容 BMP 图像文件的文件结构如图 2-1 所示，可分为三部分：表头、调色板和图像数据。 表头长度固定为 54 个字节。只有全彩色 BMP 图像文件内没有调色板数据，其余不超过 256 种颜色的图像文件都必须设定调色板信息，即使是单色 BMP 图像文件也不例外

BMP表头数据调色板数据图像数据图2-1BMP文件结构BMP图像文件的文件结构设计的颇为简单，只允许每个文件存放一幅图像。（a）BMP表头数据Windows把BMP图像文件表头细分成两组数据结构，第一组命名为位图文件头（BITMAPFILEHEADER），第二组称作位图信息头（BITMAPINFOHEADER），如果还需要调色板数据，则存放在表头之后。以下分别说明BITMAPFILEHEADER（见表1）和BITMAPINFOHEADER（见表2）这两组数据结构的内容。表1BITMAPFILEHEADER数据内容（14个字节）数据地址数据类型数据名称0unsigned charbfType[2]2bfSizeunsignedlong6unsigned intbfReserved18bfReserved2unsigned int10bfOffBitsunsigned longbfType[2]：内容固定为“BM”（0x42及0x4D），作为文件辨识之用，表示这个文件是BMP图像文件。bfSize：BMP图像文件的文件大小。bfReserved1和bfReserved2：两个都是保留值，没有任何作用，其值都设定为0。bfOfBits：指示图像数据文件内的起始地址。表2BITMAPINFOHEADER数据内容（40个字节）数据地址数据类型数据名称14unsigned longbiSize18biWidthunsigned long22biHeighunsigned long26biPlaneunsigned int28biBitCoununsigned int30unsigned longbiCompression34unsigned longbiSizelmage38biXPelsPerMeterunsigned long42unsigned longbiYPelsPerMeter2

2 BMP 表头数据 调色板数据 图像数据 图 2-1 BMP 文件结构 BMP 图像文件的文件结构设计的颇为简单，只允许每个文件存放一幅图像。 （a）BMP 表头数据 Windows 把 BMP 图像文件表头细分成两组数据结构，第一组命名为位图文件头 （BITMAPFILEHEADER），第二组称作位图信息头（BITMAPINFOHEADER），如果还需 要调色板数据，则存放在表头之后。以下分别说明 BITMAPFILEHEADER（见表 1）和 BITMAPINFOHEADER（见表 2）这两组数据结构的内容。 表 1 BITMAPFILEHEADER 数据内容（14 个字节） 数据地址 数据类型 数据名称 0 unsigned char bfType[2] 2 unsigned long bfSize 6 unsigned int bfReserved1 8 unsigned int bfReserved2 10 unsigned long bfOffBits bfType[2]：内容固定为“BM”（0x42 及 0x4D），作为文件辨识之用，表示这个文件是 BMP 图像文件。 bfSize：BMP 图像文件的文件大小。 bfReserved1 和 bfReserved2：两个都是保留值，没有任何作用，其值都设定为 0。 bfOffBits：指示图像数据文件内的起始地址。 表 2 BITMAPINFOHEADER 数据内容（40 个字节） 数据地址 数据类型 数据名称 14 unsigned long biSize 18 unsigned long biWidth 22 unsigned long biHeigh 26 unsigned int biPlane 28 unsigned int biBitCoun 30 unsigned long biCompression 34 unsigned long biSizeImage 38 unsigned long biXPelsPerMeter 42 unsigned long biYPelsPerMeter

46biClrUsedunsigned long50unsigned longbiClrImportantbiSize：代表BITMAPINFOHEADER数据结构的大小，这项值固定为4O。biWidth：图像行（水平方向）的点数。biHeight：图像列（垂直方向）的点数。biPlane：图像平面数，这个值固定为1。biBitCount：以几个Bits存储图像的一点，这项值只有可能是1，4，8或24。biCompression：压缩类型，这个值可能是0，1，或2。0表示文件内的图像数据未曾压缩。1或2表示图像数据已经压缩处理过。1是代表所压缩的图像数据是256色，2代表所压缩的图像数据是16色。因为BMP图像文件在压缩16色或256色图像数据时，所采用的压缩方法有些差异，所以必须用1或2分别表示256或16色图像数据。至于单色和全彩色的图像数据，在BMP文件中一律不压缩处理，这是BMP图像文件非常特殊的一点。biSizelmage：压缩图像的大小，表示压缩的BMP图像文件内的图像数据占用了多少字节。（例如，一个BMP图像文件中若存有320x200的256色图像，且图像数据没有经过压缩处理，则biSizelmage=64000字节。）biXPelsPerMeter：代表水平方向的分辨率，每米包含多少点。biYPelsPerMeter：代表垂直方向的分辨率，每米包含多少点。biCIrUsed：指出图像使用了几种颜色。例如，在16色模式下，这项值若为12，便表示本图像一共用了12种颜色。如果值设为0，则代表所有16种颜色都被采用。biClrlmportant：指出有几种颜色在图像中是重要颜色。值若设为O，即表示所有可用颜色都是重要颜色。（b）调色板数据Windows将BMP图像文件的调色板数据结构，命名为RGBQUAD（见表3）表3调色板数据结构数据地址数据类型数据名称0unsigned charrgbBlue1unsigned charrgbGreen2rgbRedunsigned char13unsigned charrgbReservedRGBQUAD存放调色板数据。请注意此处调色板数据的排列顺序一一蓝、绿、红，与一般图像文件的颜色数据排列顺序正好相反。调色板数据结构内，还多了一个保留值rgbReserved，没有任何意义，应将它设定为0。调色板结构的大小为4*N，其中N的取值如下：3

3 46 unsigned long biClrUsed 50 unsigned long biClrImportant biSize：代表 BITMAPINFOHEADER 数据结构的大小，这项值固定为 40。 biWidth：图像行（水平方向）的点数。 biHeight：图像列（垂直方向）的点数。 biPlane：图像平面数，这个值固定为 1。 biBitCount：以几个 Bits 存储图像的一点，这项值只有可能是 1，4，8 或 24。 biCompression：压缩类型，这个值可能是 0，1，或 2。0 表示文件内的图像数据未曾 压缩。 1 或 2 表示图像数据已经压缩处理过。1 是代表所压缩的图像数据是 256 色，2 代表所压 缩的图像数据是 16 色。因为 BMP 图像文件在压缩 16 色或 256 色图像数据时，所采用的 压缩方法有些差异，所以必须用 1 或 2 分别表示 256 或 16 色图像数据。至于单色和全彩 色的图像数据，在 BMP 文件中一律不压缩处理，这是 BMP 图像文件非常特殊的一点。 biSizeImage：压缩图像的大小，表示压缩的 BMP 图像文件内的图像数据占用了多少 字节。（例如，一个 BMP 图像文件中若存有 320200 的 256 色图像，且图像数据没有经过 压缩处理，则 biSizeImage=64000 字节。） biXPelsPerMeter：代表水平方向的分辨率，每米包含多少点。 biYPelsPerMeter：代表垂直方向的分辨率，每米包含多少点。 biClrUsed：指出图像使用了几种颜色。例如，在 16 色模式下，这项值若为 12，便表 示本图像一共用了 12 种颜色。如果值设为 0，则代表所有 16 种颜色都被采用。 biClrImportant：指出有几种颜色在图像中是重要颜色。值若设为 0，即表示所有可用 颜色都是重要颜色。 （b）调色板数据 Windows 将 BMP 图像文件的调色板数据结构，命名为 RGBQUAD（见表 3） 表 3 调色板数据结构 数据地址 数据类型 数据名称 0 unsigned char rgbBlue 1 unsigned char rgbGreen 2 unsigned char rgbRed 3 unsigned char rgbReserved RGBQUAD 存放调色板数据。请注意此处调色板数据的排列顺序——蓝、绿、红，与一般图像文 件的颜色数据排列顺序正好相反。调色板数据结构内，还多了一个保留值 rgbReserved，没 有任何意义，应将它设定为 0。 调色板结构的大小为 4*N，其中 N 的取值如下：

当biBitCount=1、4、8（且biClrUsed==0）时，N=2，16，256若biClrUsed!=O，则N=biClrUsed。在BMP文件中，即使是单色的BMP图像文件，也必须存放调色板数据，第一组的三原色代表背景颜色，第二组的三原色则代表前景颜色。（2）BMP数据压缩方法BMP图像文件对图像数据有三种处理方式：（a）不压缩数据，任何BMP图像文件都是以这种方式处理。（b）RLE4压缩法，这是专用于16色图像数据的压缩方法。（c）RLE8压缩法，这是专用于256色图像数据的压缩方法。目前有些软件只能存取不压缩的BMP图像文件数据，而无法处理经过压缩处理的BMP图像文件。（a）不压缩的图像数据这是BMP图像文件通用的数据处理方式，虽然这种作法会使得BMP图像文件的大小大于其它有压缩处理的图像文件。不过，少了一道压缩或解解压缩的手续，也让BMP图像文件的读文件或存文件速度超过其它经过压缩处理的图像文件，既然没有了压缩处理的问题，只要了解图像数据的排列及存储方式，就能正确的处理未压缩数据的BMP图像文件。BMP图像文件内的图像数据排列顺序与众不同。它是以图像的左下角为起点，按照由左至右，由上而下的次序，将图像数据一点一点存入文件。这与其它图像文件的数据存放顺序稍有不同，其它图像文件都是以图像的左上角作为起点。图像数据的存储方式：单色图像是以一个字节记录八点，16色图像是以一个字节记录两点，左边四个Bits存第一点，右边四个Bits存第二点，256色图像是以一个字节记录一点。至于全彩色图像则是三个字节记录一点，而以RGB，RGB，RGB...的次序排列下来。除此之外，BMP图像文件有一个很特殊的规定：文件内每行字节的个数，必须是4的倍数。若未达到4的倍数，必须在每行的末端加上几个字节，以补足差额。因此，在读取没有压缩处理的BMP图像文件时，要注意每行是否包含多余的字节，避免将多余的字节存入主存储单元内，进而造成显示图像时，屏幕上出现一些错误的的图像内容。（b）RLE4压缩法RLE4压缩法同样有着一般RLE压缩理论的特色：以两个字节代表一串相同数值的图像数据。不过，RLE4压缩法还具有两个与众不同的设计：计数方式和识别码。计数方式在一般RLE压缩理论中，以两个字节代表一串相同数值的数据，第一个字节表示有多少个相同的字节，第二字节则代表此相同的数值，例如，0x06，0x29即表示有连续6个字节的0x29。但是，在RLE4压缩法中，0x06，0x29却是代表有3个连续的0x29。压缩码的第一4

4 当 biBitCount=1、4、8（且 biClrUsed==0）时，N=2，16，256； 若 biClrUsed!=0，则 N=biClrUsed。 在 BMP 文件中，即使是单色的 BMP 图像文件，也必须存放调色板数据，第一组的三 原色代表背景颜色，第二组的三原色则代表前景颜色。 （2）BMP 数据压缩方法 BMP 图像文件对图像数据有三种处理方式： （a）不压缩数据，任何 BMP 图像文件都是以这种方式处理。 （b）RLE4 压缩法，这是专用于 16 色图像数据的压缩方法。 （c）RLE8 压缩法，这是专用于 256 色图像数据的压缩方法。 目前有些软件只能存取不压缩的 BMP 图像文件数据，而无法处理经过压缩处理的 BMP 图像文件。 （a）不压缩的图像数据 这是 BMP 图像文件通用的数据处理方式，虽然这种作法会使得 BMP 图像文件的大小 大于其它有压缩处理的图像文件。不过，少了一道压缩或解解压缩的手续，也让 BMP 图 像文件的读文件或存文件速度超过其它经过压缩处理的图像文件，既然没有了压缩处理的 问题，只要了解图像数据的排列及存储方式，就能正确的处理未压缩数据的 BMP 图像文 件。 BMP 图像文件内的图像数据排列顺序与众不同。它是以图像的左下角为起点，按照 由左至右，由上而下的次序，将图像数据一点一点存入文件。这与其它图像文件的数据存 放顺序稍有不同，其它图像文件都是以图像的左上角作为起点。 图像数据的存储方式：单色图像是以一个字节记录八点，16 色图像是以一个字节记录 两点，左边四个 Bits 存第一点，右边四个 Bits 存第二点，256 色图像是以一个字节记录一 点。 至于全彩色图像则是三个字节记录一点，而以 RGB，RGB，RGB的次序排列下来。 除此之外，BMP 图像文件有一个很特殊的规定：文件内每行字节的个数，必须是 4 的倍数。若未达到 4 的倍数，必须在每行的末端加上几个字节，以补足差额。因此，在读 取没有压缩处理的 BMP 图像文件时，要注意每行是否包含多余的字节，避免将多余的字 节存入主存储单元内，进而造成显示图像时，屏幕上出现一些错误的的图像内容。 （b）RLE4 压缩法 RLE4 压缩法同样有着一般 RLE 压缩理论的特色：以两个字节代表一串相同数值的图 像数据。不过，RLE4 压缩法还具有两个与众不同的设计：计数方式和识别码。 计数方式 在一般 RLE 压缩理论中，以两个字节代表一串相同数值的数据，第一个字节表示有 多少个相同的字节，第二字节则代表此相同的数值，例如，0x06，0x29 即表示有连续 6 个 字节的 0x29。 但是，在 RLE4 压缩法中，0x06，0x29 却是代表有 3 个连续的 0x29。压缩码的第一

个字节值为0x06，是表示6点图像数据，而非6个字节。这种特殊的计数方式，可以说是为了配合BMP图像文件16色图像数据的存储法。BMP图像文件是以1个字节存储两点的方式，来存放16色图像数据。识别码识别码一共有四种，每种识别码的第一个字节必定是0。以下说明四种识别码的定义。（1）0x000x00表示一行图像数据的结束。RLE4压缩法将一行视为一个压缩单元，每行经过压缩后，都会在压缩数据的末端加入0x000x00两个字节。(2）0x000x01表示所有图像数据的结束。当所有的行都压缩存档之后，就加入0x00：0x01两个字节，作为结束的标志。（3）0x000x01XY表示向右移X点，向下移Y点。这是当背景画面确立之后，想在背景的某个区域加入图像时，就先在这一小块图像数据的前面，加上这段控制码。(4）0x00N...表示有N点不同值的图像数据。如果不同值的图像数据为奇数个字节，必须在数据的末端加入0x00，以维持压缩数据长度为偶数个字节。BMP图像文件规定压缩数据的字节数必须是偶数。例如：原始数据0x570x380x260x370x750x360x360x360x36...压缩数据0x000x0a0x570x380x260x370x750x000x080x36...0x570x380x260x370x75一共是5个字节，压缩数据需要加入一个0x00，以便将数据长度凑成偶数。总上所述，用以下的例子解释RLE4压缩法，假如有两列图像数据等待压缩。原始数据第一列0x360x360x510x270x360x320x830x27...0x270x270x270x27第二列0x960x980x420x170x770x770x770x77...0x620x620x620x62压缩数据第一列0x060x3650x320x830x510x000x0400x000x060x27...0x060x000x270x00第二列0x000x080x960x980x420x170x080x77...0x040x620x020x000x000x010x810x00从上述原始数据和压缩数据的对照之下，应当可以体会RLE4压缩法的编码规则。（c）RLE8压缩法RLE8压缩法与RLE4压缩法非常类似，所以只是计数方式有所不同。在RLE8压缩法中，压缩码的第一个字节代表有几个字节的数据值相同。因为RLE8压缩法只用于压缩256色图像数据，而256色图像数据正好是一个字节存储一点，所以计数方式便与RLE4压缩法不同。只要观察下列例子，看这两种压缩方式如何压缩处理同一串数据，即可分辨出两种方法的差异。原始数据0x820x820x820x820x960x460x335

5 个字节值为 0x06，是表示 6 点图像数据，而非 6 个字节。这种特殊的计数方式，可以说是 为了配合 BMP 图像文件 16 色图像数据的存储法。BMP 图像文件是以 1 个字节存储两点 的方式，来存放 16 色图像数据。 识别码 识别码一共有四种，每种识别码的第一个字节必定是 0。以下说明四种识别码的定义。 （1）0x00 0x00 表示一行图像数据的结束。RLE4 压缩法将一行视为一个压缩单 元，每行经过压缩后，都会在压缩数据的末端加入 0x00 0x00 两个字节。 （2）0x00 0x01 表示所有图像数据的结束。当所有的行都压缩存档之后，就加 入 0x00 0x01 两个字节，作为结束的标志。 （3）0x00 0x01 X Y 表示向右移 X 点，向下移 Y 点。这是当背景画面确立 之后，想在背景的某个区域加入图像时，就先在这一小块图像数据的前面，加上这段控制 码。 （4）0x00 N 表示有 N 点不同值的图像数据。如果不同值的图像数据为奇数 个字节，必须在数据的末端加入 0x00，以维持压缩数据长度为偶数个字节。BMP 图像文 件规定压缩数据的字节数必须是偶数。例如： 原始数据 0x57 0x38 0x26 0x37 0x75 0x36 0x36 0x36 0x36 压缩数据 0x00 0x0a 0x57 0x38 0x26 0x37 0x75 0x00 0x08 0x36 0x57 0x38 0x26 0x37 0x75 一共是 5 个字节，压缩数据需要加入一个 0x00，以 便将数据长度凑成偶数。 总上所述，用以下的例子解释 RLE4 压缩法，假如有两列图像数据等待压缩。 原始数据 第一列 0x36 0x36 0x36 0x32 0x83 0x51 0x27 0x270x27 0x27 0x27 0x27 第二列 0x96 0x98 0x42 0x17 0x77 0x77 0x77 0x770x62 0x62 0x62 0x62 压缩数据 第一列 0x06 0x36 0x00 0x06 0x32 0x83 0x51 0x00 0x04 0x270x06 0x27 0x00 0x00 第二列 0x00 0x08 0x96 0x98 0x42 0x17 0x08 0x770x04 0x62 0x02 0x81 0x00 0x00 0x00 0x01 从上述原始数据和压缩数据的对照之下，应当可以体会 RLE4 压缩法的编码规则。 （c）RLE8 压缩法 RLE8 压缩法与 RLE4 压缩法非常类似，所以只是计数方式有所不同。在 RLE8 压缩 法中，压缩码的第一个字节代表有几个字节的数据值相同。因为 RLE8 压缩法只用于压缩 256 色图像数据，而 256 色图像数据正好是一个字节存储一点，所以计数方式便与 RLE4 压缩法不同。只要观察下列例子，看这两种压缩方式如何压缩处理同一串数据，即可分辨 出两种方法的差异。 原始数据 0x82 0x82 0x82 0x82 0x96 0x46 0x33

0x0830x8220x000x060x960x460x330x00RLE4压缩数据RLE8压缩数据0x0440x8220x000x030x960x460x330x00除计数方式的差异之外，本压缩方法与RLE4压缩法完全相同，不再加以说明。2.图像的直方图图像的（灰度统计）直方图是一个一维的离散函数。它的定义为：设Sk为图像f(x，y)的第k级灰度值，nk是f(x，y)中具有灰度值Sk的象素的个数，n是图像象素总数，则：ps(sk)=n/nk=0,1,...,L-1称为图像f（x，y）的直方图。这里ps(sk)代表原始图中第k个灰度级的出现概率。以n为自变量，以p(sk)为函数，得到的曲线就是图像的直方图，在实际中常常直接将对第k个灰度级的统计值n作为图像的直方图。它提供了原图灰度值的分布情况，也可以说给出了一幅图所有灰度值的整体描述。对灰度图像进行直方图统计的程序流程图如图2-2所示。输输出按照图像中灰度入如果f(xy)-i，直的级数建立数组图则，G(i)=G(i)+1方G(i)像图图2-2灰度图像直方图统计流程三、实验前准备1.预习本实验中关于BMP图像文件的基本格式；2．了解本实验的目的和实验内容。四、实验内容1.根据BMP图像文件的基本格式，利用C编写8bits无压缩BMP图像文件的打开和存储的程序；2.用所编程序对给定图像进行读写操作3.编写对灰度图像进行直方图统计的程序，并将结果显示在屏幕上。五、实验报告要求1.总结对8bits无压缩BMP图像文件的读写操作过程：2.总结对灰度图像进行直方图统计的过程，比较不同的图像其直方图特性：3.对实验结果进行分析。六、参考程序6

6 RLE4 压缩数据 0x08 0x82 0x00 0x06 0x96 0x46 0x33 0x00 RLE8 压缩数据 0x04 0x82 0x00 0x03 0x96 0x46 0x33 0x00 除计数方式的差异之外，本压缩方法与 RLE4 压缩法完全相同，不再加以说明。 2．图像的直方图 图像的（灰度统计）直方图是一个一维的离散函数。它的定义为： 设 sk 为图像 f(x,y)的第 k 级灰度值，nk 是 f(x,y)中具有灰度值 sk的象素的个数，n 是图像象素总数，则： ps(sk)= nk/n k=0，1，，L-1 称为图像 f(x,y)的直方图。 这里 ps(sk)代表原始图中第 k 个灰度级的出现概率。以 nk为自变量，以 ps(sk)为函数， 得到的曲线就是图像的直方图，在实际中常常直接将对第 k 个灰度级的统计值 nk 作为图像 的直方图。 它提供了原图灰度值的分布情况，也可以说给出了一幅图所有灰度值的整体描述。 对灰度图像进行直方图统计的程序流程图如图 2-2 所示。 图 2-2 灰度图像直方图统计流程 三、实验前准备 1．预习本实验中关于 BMP 图像文件的基本格式； 2．了解本实验的目的和实验内容。 四、实验内容 1．根据 BMP 图像文件的基本格式，利用 C 编写 8bits 无压缩 BMP 图像文件的打开和存储 的程序； 2．用所编程序对给定图像进行读写操作 3．编写对灰度图像进行直方图统计的程序，并将结果显示在屏幕上。 五、实验报告要求 1．总结对 8bits 无压缩 BMP 图像文件的读写操作过程； 2．总结对灰度图像进行直方图统计的过程，比较不同的图像其直方图特性； 3．对实验结果进行分析。 六、参考程序 输 入 图 像 按照图像中灰度 的级数建立数组 G(i) 如 果 f(x,y)=i ， 则，G(i)=G(i)+1 输 出 直 方 图

BMP图像文件读写及直方图统计程序流程图用fopenO打开BMP图像文件用freadO读取表头数据检查文件格式错误退出正确用fopenO打开待写文件用fwriteO写入表头数据读取/写入调色板计算图像的行宽nn=[(biWidth+3)/4]*4读取/写图像数据for(i=0.i<d:i++)for(i=0:j<nn;i++)fread(&color,1,1,fp),fwrite(&color,1,1,FL2), )对图像进行直方图统计用fclose(关闭图像文件在屏幕上显示直方图数据7

7 BMP 图像文件读写及直方图统计程序流程图 错误 用 fopen()打开 BMP 图像文件 用 fread()读取表头数据 检查文件格式 退出 用 fopen()打开待写文件 用 fwrite()写入表头数据 读取/写入调色板 计算图像的行宽 nn= [(biWidth+3)/4]*4 读取/写图像数据 for(i=0;i<d;i++) for(j=0;j<nn;j++) { fread(&color,1,1,fp); fwrite(&color,1,1,FL2); } 对图像进行直方图统计 用 fclose()关闭图像文件 在屏幕上显示直方图数据 正确

BMP图像文件读写及直方图统计参考程序/*参数值Width影像宽度影像高度HeigheColor图像数据本程序输入、输出都为无压缩8BitBMP文件，对图像文件的大小不限使用方法：执行文件名输入文件名.bmp车输出文件名.bmp其中输入文件和输出文件都放在与执行文件相同的目录下*#include#include#includetypedef structchar bfType[2];long bfSize;intbfReservedl;intbfReserved2:long bfoffBits;BITMAPFILEHEADER:typedef structlongbiSize;long biWidth;long biHighth,int biPlanes;int biBitCount;longbiCompress,long biSizelmage;longbiXpelsPerMeter,long biYpelsPerMeter,long biClrUsed;long biClrlmportant;!BITMAPINFOHEADERtypedef structtagRGBQUADunsigned char rgbBlue8

8 BMP 图像文件读写及直方图统计参考程序 /*参数值 Width 影像宽度 Heighe 影像高度 Color 图像数据 本程序输入、输出都为无压缩 8Bit BMP 文件，对图像文件的大小不限 使用方法： 执行文件名 输入文件名.bmp 输出文件名.bmp 其中输入文件和输出文件都放在与执行文件相同的目录下*/ #include #include #include typedef struct { char bfType[2]; long bfSize; int bfReserved1; int bfReserved2; long bfoffBits; }BITMAPFILEHEADER; typedef struct { long biSize; long biWidth; long biHighth; int biPlanes; int biBitCount; long biCompress; long biSizeImage; long biXpelsPerMeter; long biYpelsPerMeter; long biClrUsed; long biClrImportant; }BITMAPINFOHEADER; typedef struct tagRGBQUAD { unsigned char rgbBlue;