dibimage.cpp

使用VC编写的图像傅立叶变换,余弦变换,沃尔什变换

	{
		return FALSE;
	}
	
	lpNewDIBBits = (char * )LocalLock(hNewDIBBits);
		
	for(i = 0; i < lHeight; i++)	// 针对图像每行进行操作
	{		
		for(j = 0; j < lWidth; j++)	// 针对每行图像每列进行操作
		{			
			// 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;
	}
	
	LocalUnlock(hNewDIBBits);
	LocalFree(hNewDIBBits);
	return TRUE;
}

/*************************************************************************
 * 函数名称：
 *   ZoomDIB()
 * 参数:
 *   LPSTR lpDIB		- 指向源DIB的指针
 *   float fXZoomRatio	- X轴方向缩放比率
 *   float fYZoomRatio	- Y轴方向缩放比率
 * 返回值:
 *   HGLOBAL            - 缩放成功返回新DIB句柄，否则返回NULL。
 * 说明:
 *   该函数用来缩放DIB图像，返回新生成DIB的句柄。
 ************************************************************************/
HGLOBAL CDibImage::ZoomDIB(LPSTR lpDIB, float fXZoomRatio, float fYZoomRatio)
{
	LONG	lWidth;				// 源图像的宽度
	LONG	lHeight;			// 源图像的高度	
	LONG	lNewWidth;			// 缩放后图像的宽度
	LONG	lNewHeight;			// 缩放后图像的高度	
	LONG	lNewLineBytes;		// 缩放后图像的宽度（lNewWidth'，必须是4的倍数）	
	LPSTR	lpDIBBits;			// 指向源图像的指针	
	LPSTR	lpSrc;				// 指向源象素的指针	
	HDIB	hDIB;				// 缩放后新DIB句柄	
	LPSTR	lpDst;				// 指向缩放图像对应象素的指针	
	LPSTR	lpNewDIB;			// 指向缩放图像的指针
	LPSTR	lpNewDIBBits;	
	LPBITMAPINFOHEADER lpbmi;	// 指向BITMAPINFO结构的指针（Win3.0）	
	LPBITMAPCOREHEADER lpbmc;	// 指向BITMAPCOREINFO结构的指针	

	LONG	i;					// 循环变量（象素在新DIB中的坐标）
	LONG	j;	
	LONG	i0;					// 象素在源DIB中的坐标
	LONG	j0;
	
	
	LONG lLineBytes;			// 图像每行的字节数	
	lpDIBBits = FindDIBBits(lpDIB);	// 找到源DIB图像象素起始位置		
	lWidth = DIBWidth(lpDIB);	// 获取图像的宽度
	lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth * 8);	// 计算图像每行的字节数
	lHeight = DIBHeight(lpDIB);	// 获取图像的高度
	
	// 计算缩放后的图像实际宽度
	// 此处直接加0.5是由于强制类型转换时不四舍五入，而是直接截去小数部分
	lNewWidth = (LONG) (DIBWidth(lpDIB) * fXZoomRatio + 0.5);
	
	// 计算新图像每行的字节数
	lNewLineBytes = WIDTHBYTES(lNewWidth * 8);
	
	// 计算缩放后的图像高度
	lNewHeight = (LONG) (lHeight * fYZoomRatio + 0.5);
	
	// 分配内存，以保存新DIB
	hDIB = (HDIB) ::GlobalAlloc(GHND, lNewLineBytes * lNewHeight + 
		*(LPDWORD)lpDIB + PaletteSize(lpDIB));	
	if (hDIB == NULL)
	{
		return NULL;
	}
	
	lpNewDIB =  (char * )::GlobalLock((HGLOBAL) hDIB);
	
	// 复制DIB信息头和调色板
	memcpy(lpNewDIB, lpDIB, *(LPDWORD)lpDIB + PaletteSize(lpDIB));
	
	// 找到新DIB象素起始位置
	lpNewDIBBits = FindDIBBits(lpNewDIB);
	lpbmi = (LPBITMAPINFOHEADER)lpNewDIB;
	lpbmc = (LPBITMAPCOREHEADER)lpNewDIB;
	
	// 更新DIB中图像的高度和宽度
	if (IS_WIN30_DIB(lpNewDIB))
	{
		// 对于Windows 3.0 DIB
		lpbmi->biWidth = lNewWidth;
		lpbmi->biHeight = lNewHeight;
	}
	else
	{
		// 对于其它格式的DIB
		lpbmc->bcWidth = (unsigned short) lNewWidth;
		lpbmc->bcHeight = (unsigned short) lNewHeight;
	}
		
	for(i = 0; i < lNewHeight; i++)		// 针对图像每行进行操作
	{		
		for(j = 0; j < lNewWidth; j++)	// 针对图像每列进行操作
		{			
			// 指向新DIB第i行，第j个象素的指针
			// 注意此处宽度和高度是新DIB的宽度和高度
			lpDst = (char *)lpNewDIBBits + lNewLineBytes * (lNewHeight - 1 - i) + j;
			
			// 计算该象素在源DIB中的坐标
			i0 = (LONG) (i / fYZoomRatio + 0.5);
			j0 = (LONG) (j / fXZoomRatio + 0.5);
			
			// 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
				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;
			}			
		}		
	}
	
	return hDIB;
}

/*************************************************************************
 * 函数名称：
 *   RotateDIB()
 * 参数:
 *   LPSTR lpDIB		- 指向源DIB的指针
 *   int iRotateAngle	- 旋转的角度（0-360度）
 * 返回值:
 *   HGLOBAL            - 旋转成功返回新DIB句柄，否则返回NULL。
 * 说明:
 *   该函数用来以图像中心为中心旋转DIB图像，返回新生成DIB的句柄。
 * 调用该函数会自动扩大图像以显示所有的象素。函数中采用最邻近插
 * 值算法进行插值。
 ************************************************************************/
HGLOBAL CDibImage::RotateDIB(LPSTR lpDIB, int iRotateAngle)
{	
	LONG	lWidth;				// 源图像的宽度
	LONG	lHeight;			// 源图像的高度	
	LONG	lNewWidth;			// 旋转后图像的宽度
	LONG	lNewHeight;			// 旋转后图像的高度	
	LONG	lLineBytes;			// 图像每行的字节数	
	LONG	lNewLineBytes;		// 旋转后图像的宽度（lNewWidth'，必须是4的倍数）	
	LPSTR	lpDIBBits;			// 指向源图像的指针	
	LPSTR	lpSrc;				// 指向源象素的指针	
	HDIB	hDIB;				// 旋转后新DIB句柄	
	LPSTR	lpDst;				// 指向旋转图像对应象素的指针	
	LPSTR	lpNewDIB;			// 指向旋转图像的指针
	LPSTR	lpNewDIBBits;	
	LPBITMAPINFOHEADER lpbmi;	// 指向BITMAPINFO结构的指针（Win3.0）	
	LPBITMAPCOREHEADER lpbmc;	// 指向BITMAPCOREINFO结构的指针
		
	LONG	i;					// 循环变量（象素在新DIB中的坐标）
	LONG	j;	
	LONG	i0;					// 象素在源DIB中的坐标
	LONG	j0;	
	
	float	fRotateAngle;		// 旋转角度（弧度）	
	float	fSina, fCosa;		// 旋转角度的正弦和余弦	
	// 源图四个角的坐标（以图像中心为坐标系原点）
	float	fSrcX1,fSrcY1,fSrcX2,fSrcY2,fSrcX3,fSrcY3,fSrcX4,fSrcY4;	
	// 旋转后四个角的坐标（以图像中心为坐标系原点）
	float	fDstX1,fDstY1,fDstX2,fDstY2,fDstX3,fDstY3,fDstX4,fDstY4;
	float	f1,f2;
		
	lpDIBBits = FindDIBBits(lpDIB);		// 找到源DIB图像象素起始位置	
	lWidth = DIBWidth(lpDIB);			// 获取图像的"宽度"（4的倍数）	
	lLineBytes = WIDTHBYTES(lWidth * 8);// 计算图像每行的字节数	
	lHeight = DIBHeight(lpDIB);			// 获取图像的高度
	
	// 将旋转角度从度转换到弧度
	fRotateAngle = (float) RADIAN(iRotateAngle);	
	fSina = (float) sin((double)fRotateAngle);	// 计算旋转角度的正弦
	fCosa = (float) cos((double)fRotateAngle);	// 计算旋转角度的余弦
	
	// 计算原图的四个角的坐标（以图像中心为坐标系原点）
	fSrcX1 = (float) (- (lWidth  - 1) / 2);
	fSrcY1 = (float) (  (lHeight - 1) / 2);
	fSrcX2 = (float) (  (lWidth  - 1) / 2);
	fSrcY2 = (float) (  (lHeight - 1) / 2);
	fSrcX3 = (float) (- (lWidth  - 1) / 2);
	fSrcY3 = (float) (- (lHeight - 1) / 2);
	fSrcX4 = (float) (  (lWidth  - 1) / 2);
	fSrcY4 = (float) (- (lHeight - 1) / 2);
	
	// 计算新图四个角的坐标（以图像中心为坐标系原点）
	fDstX1 =  fCosa * fSrcX1 + fSina * fSrcY1;
	fDstY1 = -fSina * fSrcX1 + fCosa * fSrcY1;
	fDstX2 =  fCosa * fSrcX2 + fSina * fSrcY2;
	fDstY2 = -fSina * fSrcX2 + fCosa * fSrcY2;
	fDstX3 =  fCosa * fSrcX3 + fSina * fSrcY3;
	fDstY3 = -fSina * fSrcX3 + fCosa * fSrcY3;
	fDstX4 =  fCosa * fSrcX4 + fSina * fSrcY4;
	fDstY4 = -fSina * fSrcX4 + fCosa * fSrcY4;
	
	// 计算旋转后的图像实际宽度
	lNewWidth  = (LONG)(max(fabs(fDstX4 - fDstX1), fabs(fDstX3 - fDstX2)) + 0.5);
	
	// 计算新图像每行的字节数
	lNewLineBytes = WIDTHBYTES(lNewWidth * 8);
	
	// 计算旋转后的图像高度
	lNewHeight = (LONG)(max(fabs(fDstY4 - fDstY1), fabs(fDstY3 - fDstY2)) + 0.5);
	
	// 两个常数，这样不用以后每次都计算了
	f1 = (float) (-0.5 * (lNewWidth - 1) * fCosa - 0.5 * (lNewHeight - 1) * fSina
		+ 0.5 * (lWidth  - 1));
	f2 = (float) ( 0.5 * (lNewWidth - 1) * fSina - 0.5 * (lNewHeight - 1) * fCosa
		+ 0.5 * (lHeight - 1));
	
	// 分配内存，以保存新DIB
	hDIB = (HDIB) ::GlobalAlloc(GHND, lNewLineBytes * lNewHeight + 
		*(LPDWORD)lpDIB + PaletteSize(lpDIB));
	if (hDIB == NULL)
	{
		return NULL;
	}

	lpNewDIB =  (char * )::GlobalLock((HGLOBAL) hDIB);
	
	// 复制DIB信息头和调色板
	memcpy(lpNewDIB, lpDIB, *(LPDWORD)lpDIB + PaletteSize(lpDIB));
	
	// 找到新DIB象素起始位置
	lpNewDIBBits = FindDIBBits(lpNewDIB);
	
	lpbmi = (LPBITMAPINFOHEADER)lpNewDIB;
	lpbmc = (LPBITMAPCOREHEADER)lpNewDIB;

	// 更新DIB中图像的高度和宽度
	if (IS_WIN30_DIB(lpNewDIB))
	{
		// 对于Windows 3.0 DIB
		lpbmi->biWidth = lNewWidth;
		lpbmi->biHeight = lNewHeight;
	}
	else
	{
		// 对于其它格式的DIB
		lpbmc->bcWidth = (unsigned short) lNewWidth;
		lpbmc->bcHeight = (unsigned short) lNewHeight;
	}
		
	for(i = 0; i < lNewHeight; i++)		// 针对图像每行进行操作
	{		
		for(j = 0; j < lNewWidth; j++)	// 针对图像每列进行操作
		{
			// 指向新DIB第i行，第j个象素的指针
			// 注意此处宽度和高度是新DIB的宽度和高度
			lpDst = (char *)lpNewDIBBits + lNewLineBytes * (lNewHeight - 1 - i) + j;
			
			// 计算该象素在源DIB中的坐标
			i0 = (LONG) (-((float) j) * fSina + ((float) i) * fCosa + f2 + 0.5);
			j0 = (LONG) ( ((float) j) * fCosa + ((float) i) * fSina + f1 + 0.5);
			
			// 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
				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;
			}			
		}		
	}
	
	return hDIB;
}

/*************************************************************************
 * 函数名称：
 *   RotateDIB2()
 * 参数:
 *   LPSTR lpDIB		- 指向源DIB的指针
 *   int iRotateAngle	- 旋转的角度（0-360度）
 * 返回值:
 *   HGLOBAL            - 旋转成功返回新DIB句柄，否则返回NULL。
 * 说明:
 *   该函数用来以图像中心为中心旋转DIB图像，返回新生成DIB的句柄。
 * 调用该函数会自动扩大图像以显示所有的象素。函数中采用双线性插
 * 值算法进行插值。
 ************************************************************************/
HGLOBAL CDibImage::RotateDIB2(LPSTR lpDIB, int iRotateAngle)
{	
	LONG	lWidth;				// 源图像的宽度
	LONG	lHeight;			// 源图像的高度	
	LONG	lNewWidth;			// 旋转后图像的宽度
	LONG	lNewHeight;			// 旋转后图像的高度
	LONG	lNewLineBytes;		// 旋转后图像的宽度（lNewWidth'，必须是4的倍数）	
	LPSTR	lpDIBBits;			// 指向源图像的指针	
	HDIB	hDIB;				// 旋转后新DIB句柄	
	LPSTR	lpDst;				// 指向旋转图像对应象素的指针	
	LPSTR	lpNewDIB;			// 指向旋转图像的指针
	LPSTR	lpNewDIBBits;	
	LPBITMAPINFOHEADER lpbmi;	// 指向BITMAPINFO结构的指针（Win3.0）	
	LPBITMAPCOREHEADER lpbmc;	// 指向BITMAPCOREINFO结构的指针
		
	LONG	i;					// 循环变量（象素在新DIB中的坐标）
	LONG	j;	
	FLOAT	i0;					// 象素在源DIB中的坐标
	FLOAT	j0;	
	
	float	fRotateAngle;		// 旋转角度（弧度）	
	float	fSina, fCosa;		// 旋转角度的正弦和余弦	
	// 源图四个角的坐标（以图像中心为坐标系原点）
	float	fSrcX1,fSrcY1,fSrcX2,fSrcY2,fSrcX3,fSrcY3,fSrcX4,fSrcY4;	
	// 旋转后四个角的坐标（以图像中心为坐标系原点）
	float	fDstX1,fDstY1,fDstX2,fDstY2,fDstX3,fDstY3,fDstX4,fDstY4;
	float	f1,f2;
	
	
	lpDIBBits = FindDIBBits(lpDIB);		// 找到源DIB图像象素起始位置	
	lWidth = DIBWidth(lpDIB);			// 获取图像的宽度
	lHeight = DIBHeight(lpDIB);			// 获取图像的高度
	
	// 将旋转角度从度转换到弧度
	fRotateAngle = (float) RADIAN(iRotateAngle);
		
	fSina = (float) sin((double)fRotateAngle);	// 计算旋转角度的正弦
	fCosa = (float) cos((double)fRotateAngle);	// 计算旋转角度的余弦
	
	// 计算原图的四个角的坐标（以图像中心为坐标系原点）
	fSrcX1 = (float) (- (lWidth  - 1) / 2);
	fSrcY1 = (float) (  (lHeight - 1) / 2);
	fSrcX2 = (float) (  (lWidth  - 1) / 2);
	fSrcY2 = (float) (  (lHeight - 1) / 2);
	fSrcX3 = (float) (- (lWidth  - 1) / 2);
	fSrcY3 = (float) (- (lHeight - 1) / 2);
	fSrcX4 = (float) (  (lWidth  - 1) / 2);
	fSrcY4 = (float) (- (lHeight - 1) / 2);
	
	// 计算新图四个角的坐标（以图像中心为坐标系原点）
	fDstX1 =  fCosa * fSrcX1 + fSina * fSrcY1;
	fDstY1 = -fSina * fSrcX1 + fCosa * fSrcY1;
	fDstX2 =  fCosa * fSrcX2 + fSina * fSrcY2;
	fDstY2 = -fSina * fSrcX2 + fCosa * fSrcY2;
	fDstX3 =  fCosa * fSrcX3 + fSina * fSrcY3;
	fDstY3 = -fSina * fSrcX3 + fCosa * fSrcY3;
	fDstX4 =  fCosa * fSrcX4 + fSina * fSrcY4;
	fDstY4 = -fSina * fSrcX4 + fCosa * fSrcY4;
	
	// 计算旋转后的图像实际宽度
	lNewWidth  = (LONG)(max(fabs(fDstX4 - fDstX1), fabs(fDstX3 - fDstX2)) + 0.5);
	lNewLineBytes = WIDTHBYTES(lNewWidth * 8);
	
	// 计算旋转后的图像高度
	lNewHeight = (LONG)(max(fabs(fDstY4 - fDstY1), fabs(fDstY3 - fDstY2)) + 0.5);
	
	f1 = (float) (-0.5 * (lNewWidth - 1) * fCosa - 0.5 * (lNewHeight - 1) * fSina
		+ 0.5 * (lWidth  - 1));
	f2 = (float) ( 0.5 * (lNewWidth - 1) * fSina - 0.5 * (lNewHeight - 1) * fCosa
		+ 0.5 * (lHeight - 1));
	
	// 分配内存，以保存新DIB
	hDIB = (HDIB) ::GlobalAlloc(GHND, lNewLineBytes * lNewHeight + 
		*(LPDWORD)lpDIB + PaletteSize(lpDIB));	
	if (hDIB == NULL)
	{
		return NULL;
	}