geotrans.cpp

计算机图象处理小程序

/**************************************************************************
 *  文件名：GeoTrans.cpp
 *
 *  图像几何变换API函数库：
 *
 *  TranslationDIB1()   - 图像平移
 *  TranslationDIB()    - 图像平移
 *  MirrorDIB()		    - 图像镜像
 *  TransposeDIB()		- 图像转置
 *  ZoomDIB()			- 图像缩放
 *  RotateDIB()			- 图像旋转
 *
 *************************************************************************/

#include "stdafx.h"
#include "geotrans.h"
#include "DIBAPI.h"

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

/*************************************************************************
 *
 * 函数名称：
 *   TranslationDIB1()
 *
 * 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）
 *   LONG  lXOffset     - X轴平移量（象素数）
 *   LONG  lYOffset     - Y轴平移量（象素数）
 *
 * 返回值:
 *   BOOL               - 平移成功返回TRUE，否则返回FALSE。
 *
 * 说明:
 *   该函数用来水平移动DIB图像。函数不会改变图像的大小，移出的部分图像
 * 将截去，空白部分用白色填充。
 *
 ************************************************************************/

BOOL WINAPI TranslationDIB1(LPSTR lpDIBBits, LONG lWidth, LONG lHeight, LONG lXOffset, LONG lYOffset)
{
	// 指向源图像的指针
	LPSTR	lpSrc;
	
	// 指向要复制区域的指针
	LPSTR	lpDst;
	
	// 指向复制图像的指针
	LPSTR	lpNewDIBBits;
	HLOCAL	hNewDIBBits;

	// 象素在新DIB中的坐标
	LONG	i;
	LONG	j;
	
	// 象素在源DIB中的坐标
	LONG	i0;
	LONG	j0;
	
	// 图像每行的字节数
	LONG lLineBytes;
	
	// 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);
	if (hNewDIBBits == NULL)
	{
		// 分配内存失败
		return FALSE;
	}
	
	// 锁定内存
	lpNewDIBBits = (char * )LocalLock(hNewDIBBits);
	
	// 每行
	for(i = 0; i < lHeight; i++)
	{
		// 每列
		for(j = 0; j < lWidth; j++)
		{
			// 指向新DIB第i行，第j个象素的指针
			// 注意由于DIB中图像第一行其实保存在最后一行的位置，因此lpDst
			// 值不是(char *)lpNewDIBBits + lLineBytes * i + j，而是
			// (char *)lpNewDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) + j
			lpDst = (char *)lpNewDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) + j;
			
			// 计算该象素在源DIB中的坐标
			i0 = i - lXOffset;
			j0 = j - lYOffset;
			
			// 判断是否在源图范围内
			if( (j0 >= 0) && (j0 < lWidth) && (i0 >= 0) && (i0 < lHeight))
			{
				// 指向源DIB第i0行，第j0个象素的指针
				// 同样要注意DIB上下倒置的问题
				lpSrc = (char *)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i0) + j0;
				
				// 复制象素
				*lpDst = *lpSrc;
			}
			else
			{
				// 对于源图中没有的象素，直接赋值为255
				* ((unsigned char*)lpDst) = 255;
			}
			
		}
	}
	
	// 复制平移后的图像
	memcpy(lpDIBBits, lpNewDIBBits, lLineBytes * lHeight);
	
	// 释放内存
	LocalUnlock(hNewDIBBits);
	LocalFree(hNewDIBBits);
	
	// 返回
	return TRUE;
}

/*************************************************************************
 *
 * 函数名称：
 *   TranslationDIB()
 *
 * 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）
 *   LONG  lXOffset     - X轴平移量（象素数）
 *   LONG  lYOffset     - Y轴平移量（象素数）
 *
 * 返回值:
 *   BOOL               - 平移成功返回TRUE，否则返回FALSE。
 *
 * 说明:
 *   该函数用来水平移动DIB图像。函数不会改变图像的大小，移出的部分图像
 * 将截去，空白部分用白色填充。
 *
 ************************************************************************/

/*************************************************************************
 *
 * 函数名称：
 *   MirrorDIB()
 *
 * 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）
 *   BOOL  bDirection   - 镜像的方向，TRUE表示水平镜像，FALSE表示垂直镜像
 *
 * 返回值:
 *   BOOL               - 镜像成功返回TRUE，否则返回FALSE。
 *
 * 说明:
 *   该函数用来镜像DIB图像。可以指定镜像的方式是水平还是垂直。
 *
 ************************************************************************/

BOOL WINAPI MirrorDIB(LPSTR lpDIBBits, LONG lWidth, LONG lHeight, BOOL bDirection)
{
	
	// 指向源图像的指针
	LPSTR	lpSrc;
	
	// 指向要复制区域的指针
	LPSTR	lpDst;
	
	// 指向复制图像的指针
	LPSTR	lpBits;
	HLOCAL	hBits;

	// 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);
	
	// 暂时分配内存，以保存一行图像
	hBits = LocalAlloc(LHND, lLineBytes);
	if (hBits == NULL)
	{
		// 分配内存失败
		return FALSE;
	}
	
	// 锁定内存
	lpBits = (char * )LocalLock(hBits);
	
	// 判断镜像方式
	if (bDirection)
	{
		// 水平镜像
		
		// 针对图像每行进行操作
		for(i = 0; i < lHeight; i++)
		{
			// 针对每行图像左半部分进行操作
			for(j = 0; j < lWidth / 2; j++)
			{
				
				// 指向倒数第i行，第j个象素的指针
				lpSrc = (char *)lpDIBBits + lLineBytes * i + j;
				
				// 指向倒数第i行，倒数第j个象素的指针
				lpDst = (char *)lpDIBBits + lLineBytes * (i + 1) - j;
				
				// 备份一个象素
				*lpBits = *lpDst;
				
				// 将倒数第i行，第j个象素复制到倒数第i行，倒数第j个象素
				*lpDst = *lpSrc;
				
				// 将倒数第i行，倒数第j个象素复制到倒数第i行，第j个象素
				*lpSrc = *lpBits;
			}
			
		}
	}
	else
	{
		// 垂直镜像

		// 针对上半图像进行操作
		for(i = 0; i < lHeight / 2; i++)
		{
			
			// 指向倒数第i行象素起点的指针
			lpSrc = (char *)lpDIBBits + lLineBytes * i;
			
			// 指向第i行象素起点的指针
			lpDst = (char *)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - i - 1);
			
			// 备份一行，宽度为lWidth
			memcpy(lpBits, lpDst, lLineBytes);
			
			// 将倒数第i行象素复制到第i行
			memcpy(lpDst, lpSrc, lLineBytes);
			
			// 将第i行象素复制到倒数第i行
			memcpy(lpSrc, lpBits, lLineBytes);
			
		}
	}
	
	// 释放内存
	LocalUnlock(hBits);
	LocalFree(hBits);
	
	// 返回
	return TRUE;
}

/*************************************************************************
 *
 * 函数名称：
 *   TransposeDIB()
 *
 * 参数:
 *   LPSTR lpDIB		- 指向源DIB的指针
 *
 * 返回值:
 *   BOOL               - 转置成功返回TRUE，否则返回FALSE。
 *
 * 说明:
 *   该函数用来转置DIB图像，即图像x、y坐标互换。函数将不会改变图像的大小，
 * 但是图像的高宽将互换。
 *
 ************************************************************************/

BOOL WINAPI TransposeDIB(LPSTR lpDIB)
{
	
	// 图像的宽度和高度
	LONG	lWidth;
	LONG	lHeight;
	
	// 指向源图像的指针
	LPSTR	lpDIBBits;
	
	// 指向源象素的指针
	LPSTR	lpSrc;
	
	// 指向转置图像对应象素的指针
	LPSTR	lpDst;

	// 指向转置图像的指针
	LPSTR	lpNewDIBBits;
	HLOCAL	hNewDIBBits;
	
	// 指向BITMAPINFO结构的指针（Win3.0）
	LPBITMAPINFOHEADER lpbmi;
	
	// 指向BITMAPCOREINFO结构的指针
	LPBITMAPCOREHEADER lpbmc;

	// 循环变量
	LONG	i;
	LONG	j;
	
	// 图像每行的字节数
	LONG lLineBytes;
	
	// 新图像每行的字节数
	LONG lNewLineBytes;

	// 获取指针
	lpbmi = (LPBITMAPINFOHEADER)lpDIB;
	lpbmc = (LPBITMAPCOREHEADER)lpDIB;

	// 找到源DIB图像象素起始位置
	lpDIBBits = ::FindDIBBits(lpDIB);
	
	// 获取图像的"宽度"（4的倍数）
	lWidth = ::DIBWidth(lpDIB);
	
	// 获取图像的高度
	lHeight = ::DIBHeight(lpDIB);
	
	// 计算图像每行的字节数
	lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth * 8);
	
	// 计算新图像每行的字节数
	lNewLineBytes = WIDTHBYTES(lHeight * 8);
	
	// 暂时分配内存，以保存新图像
	hNewDIBBits = LocalAlloc(LHND, lWidth * lNewLineBytes);

	// 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);
	
	// 针对图像每行进行操作
	for(i = 0; i < lHeight; i++)
	{
		// 针对每行图像每列进行操作
		for(j = 0; j < lWidth; j++)
		{
			
			// 指向源DIB第i行，第j个象素的指针
			lpSrc = (char *)lpDIBBits + lLineBytes * (lHeight - 1 - i) + j;
			
			// 指向转置DIB第j行，第i个象素的指针
			// 注意此处lWidth和lHeight是源DIB的宽度和高度，应该互换
			lpDst = (char *)lpNewDIBBits + lNewLineBytes * (lWidth - 1 - j) + i;
			
			// 复制象素
			*lpDst = *lpSrc;
			
		}
		
	}
	
	// 复制转置后的图像
	memcpy(lpDIBBits, lpNewDIBBits, lWidth * lNewLineBytes);
	
	// 互换DIB中图像的高宽
	if (IS_WIN30_DIB(lpDIB))
	{
		// 对于Windows 3.0 DIB
		lpbmi->biWidth = lHeight;
		
		lpbmi->biHeight = lWidth;
	}
	else
	{
		// 对于其它格式的DIB
		lpbmc->bcWidth = (unsigned short) lHeight;
		lpbmc->bcHeight = (unsigned short) lWidth;
	}
	
	// 释放内存
	LocalUnlock(hNewDIBBits);
	LocalFree(hNewDIBBits);
	
	// 返回
	return TRUE;
}