【數字影象處理】六.MFC空間幾何變換之影象平移、映象、旋轉、縮放詳解

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/* 幾何變換：圖片旋轉                                 
/* 先新增對話方塊:IDD_JHBH_TXXZ(影象旋轉),建立新類CImageXZDlg  
/* 建立輸入度數的:m_xzds Member variables 為int 0-360間 
/**********************************************************/

void CImageProcessingView::OnJhbhTxxz() 
{
	if(numPicture==0) {
		AfxMessageBox("載入圖片後才能空間旋轉!",MB_OK,0);
		return;
	}
	
	//定義對話方塊並呼叫對話方塊
	CImageXZDlg dlg;    
	if( dlg.DoModal()==IDOK ) //顯示對話方塊
	{
		AfxMessageBox("圖片空間變換-旋轉影象!",MB_OK,0);
		//讀寫檔案
		FILE *fpo = fopen(BmpName,"rb");
		FILE *fpw = fopen(BmpNameLin,"wb+");
		fread(&bfh,sizeof(BITMAPFILEHEADER),1,fpo);
		fread(&bih,sizeof(BITMAPINFOHEADER),1,fpo);
		fwrite(&bfh,sizeof(BITMAPFILEHEADER),1,fpw);
		fwrite(&bih,sizeof(BITMAPINFOHEADER),1,fpw);
		fread(m_pImage,m_nImage,1,fpo);
		
		/*new和delete有效的進行動態記憶體的分配和釋放*/
		unsigned char *ImageSize;      
		ImageSize=new unsigned char[m_nImage];    
		int Place;          //記錄影象每行的位置,便於影象旋轉

		/*定義PA=3.14時使用的方法是arcsin(1.0/2)*6即為π*/
		double PA;
		PA=asin(0.5)*6;
		
		/*把輸入的0-360的正整數度數轉換為角度,30度=π/6*/
		double degree; 
		degree=PA*dlg.m_xzds/180;   //呼叫dlg.m_xzds(旋轉度數)
		
		//對應的二維矩陣 注意影象矩陣從左下角開始處理 它最終要轉換成一維儲存
		int X,Y;               //影象變換前通過一維矩陣轉換為二維
		int XPlace,YPlace;

		//輸出轉換為的角度
		CString str;
		str.Format("轉換後的角度=%f",degree);
		AfxMessageBox(str);

		//影象旋轉處理
		for(int i=0 ; i<m_nImage ; i++ )
		{
			//原圖：一維矩陣轉換為二維矩陣
			X=(i/3)%m_nWidth;
			Y=(i/3)/m_nWidth;
			//注意錯誤：X=i/m_nHeight Y=i%m_nWidth; 只輸出最後1/3

			//影象旋轉為：a(x,y)=x*cos-y*sin b(x,y)=x*sin+y*cos
			XPlace=(int)(X*cos(degree)-Y*sin(degree));
			YPlace=(int)(X*sin(degree)+Y*cos(degree));
			
			//在轉換為一維圖想輸出
			if( (XPlace>=0 && XPlace<=m_nWidth) && (YPlace>=0 && YPlace<=m_nHeight) )
			{
				Place=YPlace*m_nWidth*3+XPlace*3;
				//在影象範圍內賦值為該畫素
				if(Place+2<m_nImage) 
				{
					ImageSize[i]=m_pImage[Place];
					i++;
					ImageSize[i]=m_pImage[Place+1];
					i++;
					ImageSize[i]=m_pImage[Place+2];
				}
				//否則賦值為黑色
				else 
				{
					ImageSize[i]=0; 
					i++;
					ImageSize[i]=0;
					i++;
					ImageSize[i]=0;
				}
			}
			//否則賦值為黑色
			else
			{
				ImageSize[i]=0;
				i++;
				ImageSize[i]=0;
				i++;
				ImageSize[i]=0;
			}
		}
	
		fwrite(ImageSize,m_nImage,1,fpw);  
		fclose(fpo);
		fclose(fpw);
		numPicture = 2;
		level=200;        //幾何變換              
		Invalidate();
	}
}

/*******************************************************************/
/* ID_JHBH_SF: 幾何運算-縮放-最近鄰插值演算法               
/* 演算法思想:輸出影象的灰度等於離它所對映位置最近的輸入影象的灰度值 
/* 先計算出放大縮小後的長寬，根據它計算找原圖中的點灰度，四捨五入  
/*******************************************************************/

void CImageProcessingView::OnJhbhSf() 
{
	if(numPicture==0) {
		AfxMessageBox("載入圖片後才能幾何縮放影象!",MB_OK,0);
		return;
	}

	CImageSFDlg dlg;           //定義縮放對話方塊
	if( dlg.DoModal()==IDOK )
	{
		//取樣座標最初為圖片的自身畫素  m_sfbs(縮放倍數)
		if( dlg.m_sfbs==0 ) {
			AfxMessageBox("輸入圖片縮放倍數不能為0!",MB_OK,0);
			return;
		}
		
		FILE *fpo = fopen(BmpName,"rb");
		FILE *fpw = fopen(BmpNameLin,"wb+");
		fread(&bfh,sizeof(BITMAPFILEHEADER),1,fpo);
		fread(&bih,sizeof(BITMAPINFOHEADER),1,fpo);
		
		/*先求縮放後的長寬*/
		int sfWidth,sfHeight;                            //縮放後的長寬
		int sfSize;                                      //縮放後的影象大小
		sfWidth=(int)(m_nWidth*(dlg.m_sfbs*1.0)/100);    //24點陣圖像RGB必須是3倍數 迴圈讀取時為RGB
		sfHeight=(int)(m_nHeight*(dlg.m_sfbs*1.0)/100);
		int number;                                      //記錄每行多餘的影象素數個數

		//重點:影象的每行畫素都必須是4的倍數：1*1的影象為 r g b 00H 
		if(sfWidth*3%4!=0) {
			number=(4-sfWidth*3%4);
			sfSize=(sfWidth*3+(4-sfWidth*3%4))*sfHeight;
		}
		else {
			number=0;
			sfSize=sfWidth*sfHeight*3;
		}
		//注意:假如最後一行畫素不足,我預設處理為完整的一行,不足補00H
		//總之處理後的影象總是m*n且為4倍數,每行都完整存在
	
		/*更改檔案頭資訊 定義臨時檔案頭結構變數*/
		BITMAPFILEHEADER bfhsf;
		BITMAPINFOHEADER bihsf;                //縮放(sf)
		bfhsf=bfh;
		bihsf=bih;

		bfhsf.bfSize=sfSize+54;		
		bihsf.biWidth=sfWidth;
		bihsf.biHeight=sfHeight;

		//顯示部分m_nDrawWidth<650顯示原圖,否則顯示
		flagSF=1;                         //影象縮放為1標識變數
		m_nDrawWidthSF=sfWidth;
		m_nDrawHeightSF=sfHeight;

		fwrite(&bfhsf,sizeof(BITMAPFILEHEADER),1,fpw);
		fwrite(&bihsf,sizeof(BITMAPINFOHEADER),1,fpw);

		fread(m_pImage,m_nImage,1,fpo);	
		
		unsigned char red,green,blue;
		unsigned char other=0;                       //補碼00H='\0'
		int placeX;                                  //記錄在原圖中的第幾行的位置
		int placeY;									 //記錄在原圖中的位置(x,y)
		int placeBH;                                 //記錄變換後在變換圖中的位置

		/*new和delete有效的進行動態記憶體的分配和釋放*/
		unsigned char *ImageSize;      
		ImageSize=new unsigned char[sfSize]; 

		/*讀取檔案畫素資訊 縮放注意:1.找最近灰度 2.四捨五入法(演算法+0.5)*/
		for(int i=0; i<sfHeight ; i++ )                  //行
		{
			placeX=(int)(i/(dlg.m_sfbs*1.0/100)+0.5)*bih.biWidth*3;
			for(int j=0; j<sfWidth ; j++ )               //列
			{
				red=green=blue=0;
				//放大倍數為(dlg.m_sfbs*1.0/100)
				placeY=placeX+(int)(j/(dlg.m_sfbs*1.0/100)+0.5)*3;    
				//重點是:number*i補充00H,如果是numer影象會被切成2塊
				placeBH=(i*sfWidth*3+number*i)+j*3;                  
				if(placeY+2<m_nImage)
				{
					ImageSize[placeBH]=m_pImage[placeY];
					ImageSize[placeBH+1]=m_pImage[placeY+1];
					ImageSize[placeBH+2]=m_pImage[placeY+2];
				}
				else
				{
					ImageSize[placeBH]=0;
					ImageSize[placeBH+1]=0;
					ImageSize[placeBH+2]=0;
				}
			}
		}
		
		fwrite(ImageSize,sfSize,1,fpw);
		fclose(fpo);
		fclose(fpw);
		numPicture = 2;
		level=200;
		Invalidate();
	}
}

/*定義顯示影象縮放時的長寬與標記*/
int flagSF=0;          //影象幾何變換縮放變換
int m_nDrawWidthSF=0;  //影象顯示寬度縮放後
int	m_nDrawHeightSF=0; //影象顯示高度縮放後

//****************顯示BMP格式圖片****************//
void CImageProcessingView::ShowBitmap(CDC *pDC, CString BmpName)
{
        ......
		else        //影象幾何變換
		if(level=200)
		{
			m_hBitmapChange = (HBITMAP) LoadImage(NULL,BmpNameLin,IMAGE_BITMAP,0,0,
				LR_LOADFROMFILE|LR_DEFAULTSIZE|LR_CREATEDIBSECTION);
		}


		if( m_bitmap.m_hObject ) {
			m_bitmap.Detach();            //m_bitmap為建立的點陣圖物件
		}
		m_bitmap.Attach(m_hBitmapChange);
		//定義並建立一個記憶體裝置環境
		CDC dcBmp;
		if( !dcBmp.CreateCompatibleDC(pDC) )   //建立相容性的DC
			return;
		BITMAP m_bmp;                          //臨時bmp圖片變數
		m_bitmap.GetBitmap(&m_bmp);            //將圖片載入點陣圖中
		CBitmap *pbmpOld = NULL;
		dcBmp.SelectObject(&m_bitmap);         //將點陣圖選入臨時記憶體裝置環境

		//圖片顯示呼叫函式StretchBlt 
		if(flagSF==1)
		{
			CString str;
			str.Format("縮放長=%d 寬%d 原圖長=%d 寬=%d",m_nDrawWidthSF,
                        m_nDrawHeightSF,m_nWidth,m_nHeight);
			AfxMessageBox(str);
			flagSF=0;
			//m_nDrawWidthSF縮放此存見函式最近鄰插值法中賦值
			if(m_nDrawWidthSF<650 && m_nDrawHeightSF<650)   
				pDC->StretchBlt(m_nWindowWidth-m_nDrawWidthSF,0,
					m_nDrawWidthSF,m_nDrawHeightSF,&dcBmp,0,0,m_bmp.bmWidth,m_bmp.bmHeight,SRCCOPY);
			else
				pDC->StretchBlt(m_nWindowWidth-640,0,640,640,&dcBmp,0,0,
					m_bmp.bmWidth,m_bmp.bmHeight,SRCCOPY);  //顯示大小為640*640
		}
		else {
			//如果圖片太大顯示大小為固定640*640 否則顯示原圖大小
			if(m_nDrawWidth<650 && m_nDrawHeight<650)
				pDC->StretchBlt(m_nWindowWidth-m_nDrawWidth,0,
					m_nDrawWidth,m_nDrawHeight,&dcBmp,0,0,m_bmp.bmWidth,m_bmp.bmHeight,SRCCOPY);
			else
				pDC->StretchBlt(m_nWindowWidth-640,0,640,640,&dcBmp,0,0,
					m_bmp.bmWidth,m_bmp.bmHeight,SRCCOPY); 
		}
		//恢復臨時DC的點陣圖
		dcBmp.SelectObject(pbmpOld);    
}

        但是同時當圖片縮小是總是報錯，圖片縮放確實有點難，因為畫素需要補齊4整數倍，同時需要修改訊息頭，同時畫素矩陣的變換都非常複雜。

        最後還是希望文章對你有所幫助，如果文章有不足或錯誤之處，請海涵。自己給自己點個贊，挺不容易的，但還會繼續寫完~

      （By:Eastmount 2015-06-04 下午5點   http://blog.csdn.net/eastmount/）