数字图像处理实验教程 V3.1
（1） 空域图像增强的概念是什么？有哪些分类？ （2） 给出几种常见的图像灰度映射函数。 8. 参考程序代码 /* 程序名：rotate.cpp
功 能：使用OpenCV函数实现图像的旋转（平移和缩放）。 */
#include
#include
void myRotate(IplImage* ,int); //声明自定义的图像旋转函数
int main() {
IplImage *src;
src=cvLoadImage(\ if(!src) { printf(\加载图片失败！\\n\ return -1; }
cvNamedWindow(\窗口固定大小
cvMoveWindow(\设定窗口左上角坐标位置 cvShowImage(\
int ang=45;
cvRotate(src, ang);//旋转图像
cvWaitKey(0);
cvReleaseImage(&src); cvDestroyWindow(\ return 0; }
void myRotate(IplImage* src,int angle)//自定义图像旋转函数 {
IplImage *dst=0;
dst = cvCloneImage (src);
float m[6];
int w = src->width;
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int h = src->height;
m[0] = cos(angle * CV_PI/180); m[1] = sin(angle * CV_PI/180); m[2] = w*0.5f; m[3] = -m[1]; m[4] = m[0]; m[5] = h*0.5f;
CvMat M = cvMat( 2, 3, CV_32F, m );//初始化一个2行3列的矩阵M（矩阵元素的数据类型为32位float型）
cvGetQuadrangleSubPix( src, dst, &M);//以M矩阵变换src图像为dst图像
cvNamedWindow(\ cvMoveWindow(\ cvShowImage(\}
9. OpenCV数据结构与基本函数
CvMat结构定义多通道矩阵，如下（在cxcore/cxarray.cpp中）： typedef struct CvMat {
int type; //元素类型和标记
int step; //以字节为单位的行数据长度 /* for internal use only */ int* refcount; int hdr_refcount; union {
uchar* ptr; short* s; int* i; float* fl; double* db; } data; //data指针 #ifdef __cplusplus union {
int rows; int height; }; union {
int cols; int width;
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}; #else
int rows; //行数 int cols; //列数 #endif }CvMat;
函数说明：
cvMat初始化矩阵函数
语法：CvMat cvMat(int rows, int cols, int type, void *data=NULL)
参数：rows矩阵行数，cols矩阵列数，type元素类型，data可选项，指向分配给矩阵头的数据指针。
OpenCV中重要的矩阵变换函数，使用方法为cvMat* cvCreateMat ( int rows, int cols, int type ); 这里type可以是任何预定义类型，预定义类型的结构如下：CV_
cvGetQuadrangleSubPix 使用子像素精度提取像素四边形。该函数通过指定的变换矩阵对原图像进行相应的变换。
语法：void cvGetQuadrangleSubPix( const CvArr *src, CvArr *dst, const CvMat *map_matrix)
参数：src 输入图像 dst 提取的四边形
map_matrix 为2*3的变换矩阵[A | b]
说明：此函数以子像素精度从图像src中提取四边形，并将结果存储于dst，计算公式如下：
dst[x + width(dst)/2, y+height(dst)/2] = src(A11x?A12y?b1,A21x?A22y?b2) 其中，A和b为几何形变参数，均来自映射矩阵map_matrix。映射矩阵为：
?Amap_matrix=?11?A21A12A22b1? ?b2?此处，非整数坐标A?(x,y)T?b的像素点值通过双线性插值得到。多通道图像的每一个通道都单独计算。
这个函数旋转图像后，超出原图像部分，默认的是重复边界模式。
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cvResize图像大小变换函数
功能：函数 cvResize 将图像 src 改变尺寸得到与 dst 同样大小。若设定 ROI，函数将按常规支持 ROI.
语法：void cvResize( const CvArr* src, CvArr* dst, int interpolation= CV_INTER_LINEAR ); 参数：src 输入图像
dst 输出图像
interpolation 插值方法，包括： （1） CV_INTER_NN - 最近邻插值
（2）CV_INTER_LINEAR - 双线性插值（默认时使用）
（3）CV_INTER_AREA - 使用像素关系重采样。当图像缩小时，该方法可以避免波纹出现。当图像放大时，类似于 CV_INTER_NN 方法。 （4）CV_INTER_CUBIC - 立方插值
cvFlip垂直，水平或既垂直又水平地翻转二维数组
语法：void cvFlip( const CvArr* src, CvArr* dst=NULL, int flip_mode=0) 参数：src 输入数组
dst 输出数组，若dst = NULL，则翻转是在内部替换。
flip_mode 指定怎样翻转数组。若=0，则绕x轴翻转；若>0，则绕y轴翻转；若<0，则绕x轴和y轴翻转。 说明：函数cvFlip以下面三种方式之一翻转数组（行和列下标是以0为基点的）： if flip_mode = 0，则dst(i,j)=src(rows(src)-i-1,j)，绕x轴旋转 if flip_mode > 0，则dst(i,j)=src(i,cols(src1)-j-1)，绕y轴旋转
if flip_mode < 0，则dst(i,j)=src(rows(src)-i-1,cols(src)-j-1)，绕x轴和y轴旋转
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实验4 图像灰度变换（综合性，3.1节）
1. 实验目的
（1） 了解空域图像增强的概念与分类。 （2） 掌握不同的灰度变换方法。 （3） 能设计相应代码实现灰度变换。 2. 实验内容
编写程序用OpenCV实现对图像的各种灰度变换。需要实现的功能有：对比度增强；图像求反；动态范围压缩；灰度切分。 3. 实验步骤（综合性实验）
（1） 创建控制台项目，添加源文件imadjust.cpp。
（2） 编写程序代码，使程序可以对图像进行对比度增强。 （3） 编译连接，运行该文件，做出实验结果一。
（4） 改写程序代码，使程序可以对图像求反，做出实验结果二。 （5） 改写程序代码，使程序可以对动态范围压缩，做出实验结果三。 （6） 改写程序代码，使程序可以对灰度切分，做出实验结果四。 4. 实验回答问题
（1） 如何获取一幅图像中某个像素点的灰度值？
val= (uchar) src->imageData [ src->widthStep*y + x]; //得到该像素点的灰度值 （2） 如何给目标图像中的像素点重新赋灰度值？ dst->imageData[ dst->widthStep*y + x] = val;//对像素点重新赋灰度值
（3） 如何修改程序，使得图像能够对彩色图像（三通道）进行幅值的映射？ 5. 练习
【基础练习】根据例程，自己编写实验步骤中所提到的四种灰度变换功能。 【扩展练习】
（1） 试着不用例程的指导，自己独立编写实验步骤中所提到的四种灰度变换功
能，要求程序清晰，无冗余代码。
（2） 给定一个灰度映射函数曲线，要求编程实现指定图像的灰度映射，并显示
原图像和目标图像。
（3） 对两幅尺寸均为M*N的图像，通过获取各对应像素的灰度值进行图像相
加，显示叠加后的图像。 【高层进阶】
（1） 修改程序，实现对彩色图像三通道幅值的变换。 （2） 实现尺寸相同的彩色图像相加功能。 6. 实验报告要求
实验报告要求写明以下7方面内容： （1） 写明实验目的。
（2） 写明实验内容和步骤。
（3） 写出每种灰度变换的图像处理函数，并加详细的注释。 （4） 描绘并解释实验结果，并对实验结果进行分析。 （5） 写明实验中存在的不足，以及改进的方法。 （6） 回答实验中涉及到的问题。 （7） 写出本次实验的体会。
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