suanfa1.cpp

汽车牌照的自动定位和识别程序源代码

/**************************************************************************
*  文件名：suanfa1.cpp
*
*  车牌定位函数库：
*	
*  myMedianFilter()		- 图像中值滤波。
*  myGetMedianNum()	    - 获取中值。被函数MedianFilter()调用来求中值。
*  ReplaceColorPal()	    - 更换伪彩色编码表。
*  ConvertToGrayScale();   - 24位真彩色图转换成灰度图
*  ThresholdTrans();       - 阀值变换
*  myTemplate();           - 图像模板变换，通过改变模板，可以用它实现
*						      图像的平滑、锐化、边缘识别等操作。
*  myHprojectDIB();        - 水平投影
*  myVprojectDIB() ;       - 垂直投影 
*  myCropDIB();            - 区域剪裁
*************************************************************************/

#include "stdafx.h"
#include "suanfa1.h"

#include <math.h>
#include <direct.h>

/*************************************************************************
*
* 函数名称：
*   ConvertToGrayScale()
*
* 参数:
*   LPSTR lpDIB			- 指向源DIB图像指针
*   
* 返回值:
*   BOOL					- 成功返回TRUE，否则返回FALSE。
*
* 说明:
*   该函数将24位真彩色图转换成256级灰度图
*
************************************************************************/
BOOL WINAPI ConvertToGrayScale(LPSTR lpDIB)   
{
	
	LPSTR lpDIBBits;                //指向DIB的象素的指针
	LPSTR lpNewDIBBits;             //指向DIB灰度图图像(新图像)开始处象素的指针
    LONG lLineBytes;
	unsigned char * lpSrc;          //指向原图像象素点的指针
	unsigned char * lpdest;         //指向目标图像象素点的指针
	
    unsigned  char *ired,*igreen,*iblue;
	
    long lWidth;                    //图像宽度和高度
	long lHeight;
	
	long i,j;           //循环变量
	
	lWidth = ::DIBWidth(lpDIB);   //DIB 宽度
	lHeight = ::DIBHeight(lpDIB); //DIB 高度
	RGBQUAD  *lpRGBquad;
	lpRGBquad = (RGBQUAD *)&lpDIB[sizeof(BITMAPINFOHEADER)]; //INFOHEADER后为调色板		
    if(::DIBNumColors(lpDIB) == 256)  //256色位图不作任何处理
	{
		return TRUE;
    }
	
	if(::DIBNumColors(lpDIB) != 256)  //非256色位图将它灰度化
	{
		lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth*8*3);
		lpdest=  new  BYTE[lHeight*lWidth];
		lpDIBBits = (LPSTR)lpDIB + sizeof(BITMAPINFOHEADER);//指向DIB象素
		for(i = 0;i < lHeight; i++)
			for(j = 0;j < lWidth*3; j+=3)
			{
				ired   =  (unsigned  char*)lpDIBBits + lLineBytes * i + j + 2;
				igreen =  (unsigned  char*)lpDIBBits + lLineBytes * i + j + 1;
				iblue  =  (unsigned  char*)lpDIBBits + lLineBytes * i +	j ;
				lpdest[i*lWidth + j/3]  = (unsigned  char)((*ired)*0.299 + (*igreen)*0.588 + (*iblue)*0.114);
			}
			
			//需要做三件事情：1、修改INFOHEADER 2、增加调色板 3、修改原图像灰度值
			LPBITMAPINFOHEADER  lpBI;
			lpBI  =  (LPBITMAPINFOHEADER)lpDIB;
			lpBI->biBitCount = 8;
			
			//设置灰度调色板
			for(i = 0;i < 256;i++)
			{
				lpRGBquad[i].rgbRed   = (unsigned char)i;
				lpRGBquad[i].rgbGreen = (unsigned char)i;
				lpRGBquad[i].rgbBlue  = (unsigned char)i;
				lpRGBquad[i].rgbReserved = 0;
			}
			
			lpNewDIBBits= ::FindDIBBits(lpDIB);  //找到DIB图像象素起始位置
			lLineBytes=WIDTHBYTES(lWidth  *  8);
			//修改灰度值
			for(i = 0;i < lHeight; i++)
				for(j = 0;j < lWidth; j++)
				{
					lpSrc = (unsigned  char*)lpNewDIBBits + lLineBytes * i+ j ;
					*lpSrc=lpdest[i*lWidth+j];
				}
				delete  lpdest;
	}	
	return true;
}

/*************************************************************************
*
* 函数名称：
*   ThresholdTrans()
*
* 参数:
*   LPSTR lpDIBBits    - 指向源DIB图像指针
*   LONG  lWidth       - 源图像宽度（象素数）
*   LONG  lHeight      - 源图像高度（象素数）
*   BYTE  bThre	    - 阈值
*
* 返回值:
*   BOOL               - 成功返回TRUE，否则返回FALSE。
*
* 说明:
*   该函数用来对图像进行阈值变换。对于灰度值小于阈值的象素直接设置
* 灰度值为0；灰度值大于阈值的象素直接设置为255。
*
************************************************************************/
BOOL WINAPI ThresholdTrans(LPSTR lpDIBBits, LONG lWidth, LONG lHeight, BYTE bThre)
{
	
	// 指向源图像的指针
	unsigned char*	lpSrc;
	
	// 循环变量
	LONG	i;
	LONG	j;
	
	// 图像每行的字节数
	LONG	lLineBytes;
	
	// 计算图像每行的字节数
	lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth * 8);
	
	// 每行
	for(i = 0; i < lHeight; i++)
	{
		// 每列
		for(j = 0; j < lWidth; j++)
		{
			// 指向DIB第i行，第j个象素的指针
			lpSrc = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) + j;
			
			// 判断是否小于阈值
			if ((*lpSrc) < bThre)
			{
				// 直接赋值为0
				*lpSrc = 0;
			}
			else
			{
				// 直接赋值为255
				*lpSrc = 255;
			}
		}
	}
	
	// 返回
	return TRUE;
}

/*************************************************************************
*
* 函数名称：
*   Template()
*
* 参数:
*   LPSTR lpDIBBits    - 指向源DIB图像指针
*   LONG  lWidth       - 源图像宽度（象素数）
*   LONG  lHeight      - 源图像高度（象素数）
*   int   iTempH		- 模板的高度
*   int   iTempW		- 模板的宽度
*   int   iTempMX		- 模板的中心元素X坐标 ( < iTempW - 1)
*   int   iTempMY		- 模板的中心元素Y坐标 ( < iTempH - 1)
*	 FLOAT * fpArray	- 指向模板数组的指针
*	 FLOAT fCoef		- 模板系数
*
* 返回值:
*   BOOL               - 成功返回TRUE，否则返回FALSE。
*
* 说明:
*   该函数用指定的模板（任意大小）来对图像进行操作，参数iTempH指定模板
* 的高度，参数iTempW指定模板的宽度，参数iTempMX和iTempMY指定模板的中心
* 元素坐标，参数fpArray指定模板元素，fCoef指定系数。
*
************************************************************************/

BOOL WINAPI myTemplate(LPSTR lpDIB)			
{
	// 指向复制图像的指针
	LPSTR	lpNewDIBBits;
	HLOCAL	hNewDIBBits;
	
	// 指向要复制区域的指针
	unsigned char*	lpDst;
	
	LPSTR lpDIBBits;                   //指向DIB的象素的指针
	
    LONG lLineBytes;                   // 图像每行的字节数
	unsigned char * lpSrc;             //指向原图像象素点的指针
	
    long lWidth;                       //图像宽度和高度
	long lHeight;
	
	// 计算结果
	INT	fResult;
	
	// 找到DIB图像象素起始位置
	lpDIBBits = ::FindDIBBits(lpDIB);
	lWidth = ::DIBWidth(lpDIB);   //DIB 宽度
	lHeight = ::DIBHeight(lpDIB); //DIB 高度
	
	// 计算图像每行的字节数
	lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth * 8);
	
	// 暂时分配内存，以保存新图像
	hNewDIBBits = LocalAlloc(LHND, lLineBytes * lHeight);
	
	// 判断是否内存分配失败
	if (hNewDIBBits == NULL)
	{
		// 分配内存失败
		return false;
	}
	
	// 锁定内存
	lpNewDIBBits = (char * )LocalLock(hNewDIBBits);
	
	// 初始化图像为原始图像
	memcpy(lpNewDIBBits, lpDIBBits, lLineBytes * lHeight);
	
	
	long i,j;           //循环变量
	
	//
	//
	for(i = 0; i < lHeight-1; i++)
	{
		// 每列
		for(j = 0; j < lWidth-1; j++)
		{
			// 指向新DIB第i行，第j个象素的指针
			lpDst = (unsigned char*)lpNewDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) + j;
			
			// 指向DIB第i行，第j个象素的指针
			lpSrc = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) + j;
			
			fResult=(*lpSrc)-(*(lpSrc+1));
			
			// 取绝对值
			if(fResult<0) fResult=-fResult;
			
			// 判断是否超过255
			if(fResult > 255)
			{
				// 直接赋值为255
				* lpDst = 255;
			}
			else
			{
				// 赋值
				* lpDst = (unsigned char) (fResult + 0.5);
			}
			
		}
	}
	
	// 复制变换后的图像
	memcpy(lpDIBBits, lpNewDIBBits, lLineBytes * lHeight);
	
	// 释放内存
	LocalUnlock(hNewDIBBits);
	LocalFree(hNewDIBBits);
	
	// 返回
	return TRUE;
	
}

/*************************************************************************
*
* 函数名称：
*   myHprojectDIB()
*
* 参数:
*   LPSTR lpDIBBits    - 指向源DIB图像指针
*   LONG  lWidth       - 源图像宽度（象素数）
*   LONG  lHeight      - 源图像高度（象素数）
*   INT*  iTop         - 车牌上边缘
*   INT*  iBottom      - 车牌下边缘
* 返回值:
*   BOOL               - 成功返回TRUE，否则返回FALSE。
*
* 说明:
*   该函数用于对含车牌图像进行水平投影运算，求取车牌子图像的上下边缘位置
*
************************************************************************/
BOOL WINAPI myHprojectDIB(LPSTR lpDIB, LONG lWidth, LONG lHeight, 
						  int* iTop, int* iBottom) 
{
	LPSTR lpDIBBits;                   //指向DIB的象素的指针
	
    LONG lLineBytes;                   // 图像每行的字节数
	unsigned char * lpSrc;             //指向原图像象素点的指针
	
	unsigned char pixel;				//像素值
	
	int i,j;
	
	// 计算结果
	INT* iResult;
	
	INT pzBottom,pzTop;
	
	bool findPZ=false;
	
	// 找到DIB图像象素起始位置
	lpDIBBits = ::FindDIBBits(lpDIB);
	
	// 计算图像每行的字节数
	lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth * 8);
	
	iResult=new INT[lHeight];
	
	for(i=0;i<lHeight;i++)
		iResult[i]=0;
	
	for(j=lHeight/5;j<lHeight*0.8;j++)
	{
		iResult[j]=0;
		for(i=0;i<lWidth;i++)
		{
			lpSrc=(unsigned char*)lpDIBBits+lLineBytes*j+i;
			pixel=(unsigned char)(*lpSrc);
			if(pixel==255)
			{
				iResult[j]++;
			}
		}
		if((!findPZ)&&iResult[j]>12)
		{
			pzBottom=j;
			findPZ=true;
		}
		if(findPZ&&iResult[j]<12)
		{
			pzTop=j;
			break;
		}
		
	}
	pzTop=pzBottom+55;
	pzBottom=pzBottom-20;   //微量调整
	*iBottom=lHeight-pzBottom;
	*iTop=lHeight-pzTop;
	return true;
}

/*************************************************************************
*
* 函数名称：
*   myVprojectDIB()
*
* 参数:
*   LPSTR lpDIBBits    - 指向源DIB图像指针
*   LONG  lWidth       - 源图像宽度（象素数）
*   LONG  lHeight      - 源图像高度（象素数）
*   INT*  iLeft        - 车牌左边缘
*   INT*  iRight       - 车牌右边缘
* 返回值:
*   BOOL               - 成功返回TRUE，否则返回FALSE。
*
* 说明:
*   该函数用于对含车牌图像进行垂直投影运算，求取车牌子图像的左右边缘位置
*
************************************************************************/
BOOL WINAPI myVprojectDIB(LPSTR lpDIB, LONG lWidth, LONG lHeight, 
						  int* iLeft, int* iRight) 
{
	LPSTR lpDIBBits;                   //指向DIB的象素的指针
	
    LONG lLineBytes;                   // 图像每行的字节数
	unsigned char * lpSrc;             //指向原图像象素点的指针
	
	unsigned char pixel;				//像素值
	
	int i,j;
	
	// 计算结果
	INT* iResult;
	
	INT pzLeft,pzRight;
	
	bool findPZ=false;
	
	// 找到DIB图像象素起始位置
	lpDIBBits = ::FindDIBBits(lpDIB);
	
	// 计算图像每行的字节数
	lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth * 8);
	
	iResult=new INT[lWidth];
	
	for(i=0;i<lWidth;i++)
		iResult[i]=0;
	
	for(i=lWidth/5;i<lWidth*0.8;i++)
	{
		iResult[i]=0;
		for(j=0;j<lHeight;j++)
		{
			lpSrc=(unsigned char*)lpDIBBits+lLineBytes*j+i;
			pixel=(unsigned char)(*lpSrc);
			if(pixel==255)
			{
				iResult[i]++;
			}
		}
		if((!findPZ)&&iResult[i]>10)
		{
			pzLeft=i;
			findPZ=true;
		}
		pzRight=pzLeft+150;
	}
	
	*iLeft=pzLeft-10;
	*iRight=pzRight+10;
	return true;
}

/*************************************************************************
*
* 函数名称：
*   MedianFilter()
*
* 参数:
*   LPSTR lpDIBBits		- 指向源DIB图像指针
*   LONG  lWidth			- 源图像宽度（象素数）
*   LONG  lHeight			- 源图像高度（象素数）
*   int   iFilterH			- 滤波器的高度
*   int   iFilterW			- 滤波器的宽度
*   int   iFilterMX		- 滤波器的中心元素X坐标
*   int   iFilterMY		- 滤波器的中心元素Y坐标
*
* 返回值:
*   BOOL					- 成功返回TRUE，否则返回FALSE。
*
* 说明: