dibimage.cpp

人耳识别技术是20世纪90年代末开始兴起的一种生物特征识别技术

	// 计算灰度映射表
	for (i = 0; i < 256; i++)
	{
		lTemp = 0;		
		for (j = 0; j <= i ; j++)
		{
			lTemp += lCount[j];
		}
		
		// 计算对应的新灰度值
		bMap[i] = (BYTE) (lTemp * 255 / lHeight / lWidth);
	}
		
	for(i = 0; i < lHeight; i++)			// 每行
	{
		for(j = 0; j < lWidth; j++)			// 每列
		{
			// 指向DIB第i行，第j个象素的指针
			lpSrc = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) + j;			
			// 计算新的灰度值
			*lpSrc = bMap[*lpSrc];
		}
	}
	
	return TRUE;
}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////
//	图像模板变换函数
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/*************************************************************************
 * 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 CDibImage::Template(LPSTR lpDIBBits, LONG lWidth, LONG lHeight, 
					 int iTempH, int iTempW, int iTempMX, int iTempMY,
					 FLOAT * fpArray, FLOAT fCoef)
{	
	LPSTR	lpNewDIBBits;		// 指向复制图像的指针
	HLOCAL	hNewDIBBits;	
	unsigned char*	lpSrc;		// 指向源图像的指针	
	unsigned char*	lpDst;		// 指向要复制区域的指针	
	LONG	i,j,k,l;			// 循环变量	
	FLOAT	fResult;			// 计算结果
		
	LONG lLineBytes;			// 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);
	if (hNewDIBBits == NULL)
	{
		return FALSE;
	}
	
	lpNewDIBBits = (char * )LocalLock(hNewDIBBits);
	
	// 初始化图像为原始图像
	memcpy(lpNewDIBBits, lpDIBBits, lLineBytes * lHeight);
		
	for(i = iTempMY; i < lHeight - iTempH + iTempMY + 1; i++)	// 行(除去边缘几行)
	{		
		for(j = iTempMX; j < lWidth - iTempW + iTempMX + 1; j++)// 列(除去边缘几列)
		{
			// 指向新DIB第i行，第j个象素的指针
			lpDst = (unsigned char*)lpNewDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) + j;
			
			fResult = 0;

			for (k = 0; k < iTempH; k++)
			{
				for (l = 0; l < iTempW; l++)
				{
					// 指向DIB第i - iTempMY + k行，第j - iTempMX + l个象素的指针
					lpSrc = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 
						- i + iTempMY - k) + j - iTempMX + l;
					
					// 保存象素值
					fResult += (* lpSrc) * fpArray[k * iTempW + l];
				}
			}
						
			fResult *= fCoef;					// 乘上系数			
			fResult = (FLOAT ) fabs(fResult);	// 取绝对值
			if(fResult > 255)
			{
				* lpDst = 255;
			}
			else
			{
				* lpDst = (unsigned char) (fResult + 0.5);
			}			
		}
	}
	
	// 复制变换后的图像
	memcpy(lpDIBBits, lpNewDIBBits, lLineBytes * lHeight);
	
	LocalUnlock(hNewDIBBits);
	LocalFree(hNewDIBBits);
	
	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:
 *   该函数对DIB图像进行中值滤波。
 ************************************************************************/
BOOL CDibImage::MedianFilter(LPSTR lpDIBBits, LONG lWidth, LONG lHeight, 
						 int iFilterH, int iFilterW, int iFilterMX, int iFilterMY)
{		
	unsigned char*	lpSrc;			// 指向源图像的指针	
	unsigned char*	lpDst;			// 指向要复制区域的指针	
	LPSTR			lpNewDIBBits;	// 指向复制图像的指针
	HLOCAL			hNewDIBBits;	
	unsigned char	* aValue;		// 指向滤波器数组的指针
	HLOCAL			hArray;	
	LONG			i,j,k,l;		// 循环变量	
	
	LONG			lLineBytes;		// 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);
	if (hNewDIBBits == NULL)
	{
		return FALSE;
	}
	
	lpNewDIBBits = (char * )LocalLock(hNewDIBBits);
	
	// 初始化图像为原始图像
	memcpy(lpNewDIBBits, lpDIBBits, lLineBytes * lHeight);
	
	// 暂时分配内存，以保存滤波器数组
	hArray = LocalAlloc(LHND, iFilterH * iFilterW);
	if (hArray == NULL)
	{
		LocalUnlock(hNewDIBBits);
		LocalFree(hNewDIBBits);

		return FALSE;
	}
	
	aValue = (unsigned char * )LocalLock(hArray);
	
	// 开始中值滤波
	// 行(除去边缘几行)
	for(i = iFilterMY; i < lHeight - iFilterH + iFilterMY + 1; i++)
	{
		// 列(除去边缘几列)
		for(j = iFilterMX; j < lWidth - iFilterW + iFilterMX + 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;
			
			// 读取滤波器数组
			for (k = 0; k < iFilterH; k++)
			{
				for (l = 0; l < iFilterW; l++)
				{
					// 指向DIB第i - iFilterMY + k行，第j - iFilterMX + l个象素的指针
					lpSrc = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 
						- i + iFilterMY - k) + j - iFilterMX + l;
					
					// 保存象素值
					aValue[k * iFilterW + l] = *lpSrc;
				}
			}
			
			// 获取中值
			* lpDst = GetMedianNum(aValue, iFilterH * iFilterW);
		}
	}
	
	// 复制变换后的图像
	memcpy(lpDIBBits, lpNewDIBBits, lLineBytes * lHeight);
	
	LocalUnlock(hNewDIBBits);
	LocalFree(hNewDIBBits);
	LocalUnlock(hArray);
	LocalFree(hArray);
	
	return TRUE;
}

/*************************************************************************
 * 函数名称：
 *   GetMedianNum()
 * 参数:
 *   unsigned char * bpArray	- 指向要获取中值的数组指针
 *   int   iFilterLen			- 数组长度
 * 返回值:
 *   unsigned char      - 返回指定数组的中值。
 * 说明:
 *   该函数用冒泡法对一维数组进行排序，并返回数组元素的中值。
 ************************************************************************/
unsigned char CDibImage::GetMedianNum(unsigned char * bArray, int iFilterLen)
{
	int		i,j;			// 循环变量
	unsigned char bTemp;
	
	// 用冒泡法对数组进行排序
	for (j = 0; j < iFilterLen - 1; j ++)
	{
		for (i = 0; i < iFilterLen - j - 1; i ++)
		{
			if (bArray[i] > bArray[i + 1])
			{
				// 互换
				bTemp = bArray[i];
				bArray[i] = bArray[i + 1];
				bArray[i + 1] = bTemp;
			}
		}
	}
	
	// 计算中值
	if ((iFilterLen & 1) > 0)
	{
		// 数组有奇数个元素，返回中间一个元素
		bTemp = bArray[(iFilterLen + 1) / 2];
	}
	else
	{
		// 数组有偶数个元素，返回中间两个元素平均值
		bTemp = (bArray[iFilterLen / 2] + bArray[iFilterLen / 2 + 1]) / 2;
	}
	
	return bTemp;
}

/*************************************************************************
 * 函数名称：
 *   GradSharp()
 * 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梯度锐化。
 ************************************************************************/
BOOL CDibImage::GradSharp(LPSTR lpDIBBits, LONG lWidth, LONG lHeight, BYTE bThre)
{	

	// 指向源图像的指针
	unsigned char*	lpSrc;		
	unsigned char*	lpSrc1;
	unsigned char*	lpSrc2;	

	// 循环变量
	LONG	i,j;	

	// 图像每行的字节数
	LONG	lLineBytes;	
	
	// 中间变量
	BYTE	bTemp;
	
	// 计算图像每行的字节数
	lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth * 8);
		
	for(i = 0; i < lHeight; i++)		// 每行
	{		
		for(j = 0; j < lWidth; j++)		// 每列
		{
			// 指向DIB第i行，第j个象素的指针
			lpSrc  = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) + j;			
			// 指向DIB第i+1行，第j个象素的指针
			lpSrc1 = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 2 - i) + j;			
			// 指向DIB第i行，第j+1个象素的指针
			lpSrc2 = (unsigned char*)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) 
				+ j + 1;
			
			bTemp = abs((*lpSrc)-(*lpSrc1)) + abs((*lpSrc)-(*lpSrc2));
			
			// 判断是否小于阈值
			if (bTemp < 255)
			{
				// 判断是否大于阈值，对于小于情况，灰度值不变。
				if (bTemp >= bThre)
				{
					*lpSrc = bTemp;		// 直接赋值为bTemp
				}
			}
			else
			{
				*lpSrc = 255;	// 直接赋值为255
			}
		}
	}
	
	return TRUE;	// 返回
}

//////////////////////////////////////////////////////////////////////
//  图像形态学变换函数
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/*************************************************************************
 * 函数名称：
 *   ErosiontionDIB()
 * 参数:
 *   LPSTR lpDIBBits    - 指向源DIB图像指针
 *   LONG  lWidth       - 源图像宽度（象素数，必须是4的倍数）
 *   LONG  lHeight      - 源图像高度（象素数）
 *   int   nMode		- 腐蚀方式：0表示水平方向，1垂直方向，2自定义结构元素。
 *	 int   structure[3][3]	- 自定义的3×3结构元素。
 * 返回值:
 *   BOOL               - 腐蚀成功返回TRUE，否则返回FALSE。
 * 说明:
 * 该函数用于对图像进行腐蚀运算。结构元素为水平方向或垂直方向的三个点，
 * 中间点位于原点；或者由用户自己定义3×3的结构元素。
 * 要求目标图像为只有0和255两个灰度值的灰度图像。
 ************************************************************************/
BOOL CDibImage::ErosionDIB(LPSTR lpDIBBits, LONG lWidth, LONG lHeight, 
						   int nMode , int structure[3][3])
{	
	LPSTR	lpSrc;			// 指向源图像的指针	
	LPSTR	lpDst;			// 指向缓存图像的指针	
	LPSTR	lpNewDIBBits;	// 指向缓存DIB图像的指针
	HLOCAL	hNewDIBBits;	
	long i,j,n,m;			//循环变量
	unsigned char pixel;	//像素值

	// 暂时分配内存，以保存新图像
	hNewDIBBits = LocalAlloc(LHND, lWidth * lHeight);
	if (hNewDIBBits == NULL)
	{
		return FALSE;
	}
	
	lpNewDIBBits = (char * )LocalLock(hNewDIBBits);

	// 初始化新分配的内存，设定初始值为255
	lpDst = (char *)lpNewDIBBits;
	memset(lpDst, (BYTE)255, lWidth * lHeight);

	if(nMode == 0)
	{
		//使用水平方向的结构元素进行腐蚀
		for(j = 0; j <lHeight; j++)
		{
			for(i = 1;i <lWidth-1; i++)
			{
				// 由于使用1×3的结构元素，为防止越界，所以不处理最左边和最右边
				// 的两列像素

				// 指向源图像倒数第j行，第i个象素的指针			
				lpSrc = (char *)lpDIBBits + lWidth * j + i;
				// 指向目标图像倒数第j行，第i个象素的指针			
				lpDst = (char *)lpNewDIBBits + lWidth * j + i;
				//取得当前指针处的像素值，注意要转换为unsigned char型
				pixel = (unsigned char)*lpSrc;

				//目标图像中含有0和255外的其它灰度值
				if(pixel != 255 && *lpSrc != 0)
				{
					return FALSE;
				}
				
				//目标图像中的当前点先赋成黑色
				*lpDst = (unsigned char)0;

				//如果源图像中当前点自身或者左右有一个点不是黑色，
				//则将目标图像中的当前点赋成白色
				for (n = 0;n < 3;n++ )
				{
					pixel = *(lpSrc+n-1);
					if (pixel == 255 )
					{
						*lpDst = (unsigned char)255;
						break;
					}
				}				
			}
		}
	}
	else if(nMode == 1)
	{
		//使用垂直方向的结构元素进行腐蚀
		for(j = 1; j <lHeight-1; j++)
		{
			for(i = 0;i <lWidth; i++)
			{
				// 由于使用1×3的结构元素，为防止越界，所以不处理最上边和最下边
				// 的两列像素

				// 指向源图像倒数第j行，第i个象素的指针			
				lpSrc = (char *)lpDIBBits + lWidth * j + i;
				// 指向目标图像倒数第j行，第i个象素的指针			
				lpDst = (char *)lpNewDIBBits + lWidth * j + i;
				//取得当前指针处的像素值，注意要转换为unsigned char型