freqpro.cpp

用C++实现的数字图像处理各个算法源代码 我精心整理的 很难的啊 希望可以给大家带来帮助

	if(bIs2Power((int)mSize.r(1,2))) bPowered = TRUE;
	if(bIs2Power((int)mSize.r(1,2)/12)) bPowered = TRUE;
	if(bIs2Power((int)mSize.r(1,2)/20)) bPowered = TRUE;

	if(!bPowered)
	{
		// 提示用户参数设置错误
		AfxMessageBox("尺寸不是2^N、12*2^N、20*2^N，无法生成哈达玛矩阵！");
		
		// 返回
		return( FALSE );
	}


	//生成哈达玛矩阵
	Mm HColum = hadamard(mSize.r(1,1));
	Mm HRow = hadamard(mSize.r(1,2)); 


	//进行离散哈达玛变换
	Mm ff = HRow * m_matBits * HColum;

	Mm matTransed = ff / (mSize.r(1,1)*mSize.r(1,2));

	//调整系数以便以图像方式显示结果
	ff = ff / sqrt(mSize.r(1,1)*mSize.r(1,2));

	//调用Matrix<Lib>C++库函数mabs()计算频谱
	m_matBits = mabs(ff);

	//将矩阵数据赋给图像数据区
	SetBits();
	
	return matTransed;
}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//BOOL NWHT2()   
//----------------------------------------------------------------------
//基本功能：本函数完成图像的快速傅立叶逆变换。
//----------------------------------------------------------------------
//参数说明：Mm matTransed	被变换的矩阵
//----------------------------------------------------------------------
//返    回：BOOL
//			成功时返回TRUE，失败时返回FALSE。
//----------------------------------------------------------------------
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
BOOL CFreqPro::NWHT2(Mm matTransed)
{
	//若未指定 CDibObject 对象指针返回FALSE
	if( m_pDibObject == NULL ) return( FALSE );

	//获得矩阵的行数和列数
	Mm mSize = size(matTransed);

	BOOL bPowered = FALSE;

	if(bIs2Power((int)mSize.r(1,1))) bPowered = TRUE;
	if(bIs2Power((int)mSize.r(1,1)/12)) bPowered = TRUE;
	if(bIs2Power((int)mSize.r(1,1)/20)) bPowered = TRUE;

	if(bIs2Power((int)mSize.r(1,2))) bPowered = TRUE;
	if(bIs2Power((int)mSize.r(1,2)/12)) bPowered = TRUE;
	if(bIs2Power((int)mSize.r(1,2)/20)) bPowered = TRUE;

	if(!bPowered)
	{
		// 提示用户参数设置错误
		AfxMessageBox("尺寸不是2^N、12*2^N、20*2^N，无法生成哈达玛矩阵！");
		
		// 返回
		return( FALSE );
	}


	//生成哈达玛矩阵
	Mm HColum = hadamard(mSize.r(1,1));
	Mm HRow = hadamard(mSize.r(1,2)); 

	//进行离散哈达玛变换
	m_matBits = HRow * matTransed * HColum;

	//将矩阵数据赋给图像数据区
	SetBits();
	
	return(TRUE);
}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Mm dct()   
//----------------------------------------------------------------------
//基本功能：本函数完成一个向量X的一维离散余弦变换。
//----------------------------------------------------------------------
//参数说明：Mm a	待变换向量（若为矩阵，按列进行运算）
//			Mm n	变换长度，若指定该参数，则自动将向量a补0或自动裁剪到
//					指定长度。
//----------------------------------------------------------------------
//返    回：Mm
//			变换结果矩阵。
//----------------------------------------------------------------------
//注    意：此函数声明为保护型，只能在CFreqPro类中使用
//----------------------------------------------------------------------
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
Mm CFreqPro::dct(Mm a, Mm n)
{
	//定义相关矩阵变量
	a.setname("a"); n.setname("n"); 
    dMm(b); dMm(do_trans); dMm(m); dMm(aa); dMm(ww); dMm(y); dMm(yy); 

    //判断输入参数是否正确
    double old_nargin=nargin_val;

	if (!nargin_set) nargin_val=2.0;

    nargin_set=0;
    double old_nargout=nargout_val;

	if (!nargout_set) nargout_val=1.0;

    nargout_set=0;

	if (istrue(nargin()==0.0))
	{
		error(TM("输入参数为空，无法完成操作！"));
    }
    
	if (istrue(isempty(a)))
	{
		error(TM("输入矩阵为空，无法完成操作！"));
		b = nop_M;

		nargin_val=old_nargin; nargout_val=old_nargout;		
		a.setname(NULL); n.setname(NULL); 

		return b;
    }
    
    //如果输入为一行向量，将其转换为列向量。
	do_trans = (size(a,1.0)==1.0);
	if (istrue(do_trans))
	{
		//是行向量，转换为列向量。
		//相当于Matlab的a=a(:)。
		a = a(c_p);
    }

	//只有一个输入参数，未指定变换点数n。	
	if (istrue(nargin()==1.0))
	{
		//得到第一维长度（矩阵列长度）
		n = size(a,1.0);
    }
	//得到第二维长度（矩阵行长度）
	m = size(a,2.0);
    
    //根据需要为矩阵补零或截去多余元素
	if (istrue(size(a,1.0)<n))
	{
		//矩阵列长度小于指定的变换点数
		//生成n×m的零矩阵
		aa = zeros(n,m);
		//从输入矩阵a中取得所需元素
		//相当于Matlab的aa(1:size(a,1),:) = a。
		aa(colon(1.0,1.0,size(a,1.0)),c_p) = a;
    } 
	else
	{
		//矩阵列长度大于或等于指定的变换点数
		//从输入矩阵a中取得所需元素
		//相当于Matlab的aa = a(1:n,:)。
		aa = a(colon(1.0,1.0,n),c_p);
    }

    //计算用于DFT计算的系数
	ww = transpose((exp(-i*(colon(0.0,1.0,n-1.0))*pi/(2.0*n))/msqrt(2.0*n)));
	//调整第一个系数
	ww(1.0) = ww(1.0)/msqrt(2.0);
    
	//进行变换
	if (istrue(rem(n,2.0)==1.0)||istrue(!isreal(a)))
	{
		//n为奇数
		//生成中间变换矩阵

		//生成2.0*n×m的零矩阵
		y = zeros(2.0*n,m);
		//相当于Matlab的y(1:n,:) = aa和y(n+1:2*n,:) = flipud(aa);。
		y(colon(1.0,1.0,n),c_p) = aa;
		y(colon(n+1.0,1.0,2.0*n),c_p) = flipud(aa);
		
		//调用Matrix<Lib>C++库函数FFT()进行快速离散傅立叶变换，
		yy = fft(y);
		//保留需要的变换结果数据
		//相当于Matlab的yy = yy(1:n,:)。
		yy = yy(colon(1.0,1.0,n),c_p);
		
    }
	else
	{
		//n为偶数
		//对aa矩阵的各列元素重新进行排序
		//相当于Matlab的y = [ aa(1:2:n,:); aa(n:-2:2,:) ]。
		y = (BR(aa(colon(1.0,2.0,n),c_p)),semi,
			aa(colon(n,-2.0,2.0),c_p));
		//调用Matrix<Lib>C++库函数FFT()进行快速离散傅立叶变换，
		yy = fft(y);
		//调整变换系数矩阵
		ww = 2.0*ww;
    }
    
    //对FFT变换结果乘以变换系数
	//相当于Matlab的b = ww(:,ones(1,m)) .* yy。
	b = times(ww(c_p,ones(1.0,m)),yy);
    
	//如果输入矩阵是实数矩阵，输出取变换结果的实部。
	if (istrue(isreal(a)))
	{
		b = real(b);
    }
	//如果输入的是行向量，对结果进行转置操作。
	if (istrue(do_trans))
	{
		b = transpose(b);
    }
	
	nargin_val=old_nargin; nargout_val=old_nargout;
	
	a.setname(NULL); n.setname(NULL); 
	return b;					 
}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Mm dct()   
//----------------------------------------------------------------------
//基本功能：本函数为离散余弦变换的无参重载版本。
//----------------------------------------------------------------------
//参数说明：无
//----------------------------------------------------------------------
//返    回：Mm
//			变换结果矩阵。
//----------------------------------------------------------------------
//注    意：此函数声明为保护型，只能在CFreqPro类中使用
//----------------------------------------------------------------------
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
Mm CFreqPro::dct()
{
    begin_scope
		double old_nargin=nargin_val; nargin_val=0.0; nargin_set=1;
    dMm(a); dMm(n); 
    dMm(ret1a);
    ret1a=dct(a, n);
    nargin_val=old_nargin;
    return ret1a;
    end_scope
}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Mm dct()   
//----------------------------------------------------------------------
//基本功能：本函数为离散余弦变换的无指定变换长度重载版本。
//----------------------------------------------------------------------
//参数说明：Mm a	待变换向量（若为矩阵，按列进行运算）
//----------------------------------------------------------------------
//返    回：Mm
//			变换结果矩阵。
//----------------------------------------------------------------------
//注    意：此函数声明为保护型，只能在CFreqPro类中使用
//----------------------------------------------------------------------
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
Mm CFreqPro::dct(Mm a)
{
    begin_scope
		double old_nargin=nargin_val; nargin_val=1.0; nargin_set=1;
    dMm(n); 
    dMm(ret1a);
    ret1a=dct(a, n);
    nargin_val=old_nargin;
    return ret1a;
    end_scope
}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Mm dct2()   
//----------------------------------------------------------------------
//基本功能：本函数完成矩阵的一维离散余弦变换。
//----------------------------------------------------------------------
//参数说明：Mm arg1		待变换矩阵
//			Mm mrows	行变换长度，若指定该参数，则自动将向量a补0或自动
//						裁剪到指定长度。
//			Mm ncols	列变换长度，若指定该参数，则自动将向量a补0或自动
//						裁剪到指定长度。
//----------------------------------------------------------------------
//返    回：Mm
//			变换结果矩阵。
//----------------------------------------------------------------------
//注    意：此函数声明为保护型，只能在CFreqPro类中使用。该函数是先对矩阵
//			按列进行一维离散余弦变换，再对其按列进行一维离散余弦变换，最
//			终得到其二维离散余弦变换结果。对程序在此不加详细注释，请参考
//			一维离散余弦变换程序注释。
//----------------------------------------------------------------------
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
Mm CFreqPro::dct2(Mm arg1, Mm mrows, Mm ncols)
{
	arg1.setname("arg1"); mrows.setname("mrows"); ncols.setname("ncols"); 
	dMm(b); dMm(m); dMm(n); dMm(a); dMm(mpad); dMm(npad); 
	
    double old_nargin=nargin_val;
	if (!nargin_set) nargin_val=3.0;
    nargin_set=0;
    double old_nargout=nargout_val;
	if (!nargout_set) nargout_val=1.0;
    nargout_set=0;

	size(arg1,i_o,m,n);
	if (istrue(nargin()==1.0))
	{
		if (istrue((m>1.0))&&istrue((n>1.0)))
		{
			b = transpose(dct(transpose(dct(arg1))));
			nargin_val=old_nargin; nargout_val=old_nargout;
			
			arg1.setname(NULL); mrows.setname(NULL); ncols.setname(NULL); 
			return b;
		}
		else
		{
			
			mrows = m;
			ncols = n;
		}
	}
	a = arg1;
	if (istrue(nargin()==2.0))
	{
		ncols = mrows(2.0);
		mrows = mrows(1.0);
	}
	mpad = mrows;
	npad = ncols;
	if (istrue(m==1.0)&&istrue(mpad>m))
	{
		a(2.0,1.0) = 0.0;
		m = 2.0;
	}
	if (istrue(n==1.0)&&istrue(npad>n))
	{
		a(1.0,2.0) = 0.0;
		n = 2.0;
	}
	if (istrue(m==1.0))
	{
		mpad = npad;
		npad = 1.0;
	}
	b = dct(a,mpad);
	if (istrue(m>1.0)&&istrue(n>1.0))
	{
		b = transpose(dct(transpose(b),npad));
	}
	arg1.setname(NULL); mrows.setname(NULL); ncols.setname(NULL); 
	return b;
}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Mm dct2()   
//----------------------------------------------------------------------
//基本功能：本函数为二维离散余弦变换的无指定变换长度重载版本。
//----------------------------------------------------------------------
//参数说明：Mm arg1	待变换矩阵
//----------------------------------------------------------------------
//返    回：Mm
//			变换结果矩阵。
//----------------------------------------------------------------------
//注    意：此函数声明为保护型，只能在CFreqPro类中使用
//----------------------------------------------------------------------
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
Mm CFreqPro::dct2(Mm arg1)
{
    begin_scope
		double old_nargin=nargin_val; nargin_val=1.0; nargin_set=1;
    dMm(mrows); dMm(ncols); 
    dMm(ret1a);
    ret1a=dct2(arg1, mrows, ncols);
    nargin_val=old_nargin;
    return ret1a;
    end_scope
}

////////////////////////////////////////////////////////////////////////
//Mm dct2()   
//----------------------------------------------------------------------
//基本功能：本函数为二维离散余弦变换的无指定列变换长度重载版本。
//----------------------------------------------------------------------
//参数说明：Mm arg1		待变换矩阵
//			Mm mrows	行变换长度，若指定该参数，则自动将向量a补0或自动
//						裁剪到指定长度。
//----------------------------------------------------------------------
//返    回：Mm
//			变换结果矩阵。
//----------------------------------------------------------------------
//注    意：此函数声明为保护型，只能在CFreqPro类中使用
//----------------------------------------------------------------------
////////////////////////////////////////////////////////////////////////
Mm CFreqPro::dct2(Mm arg1, Mm mrows)
{
    begin_scope