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《数字图像处理入门》第10章(无水印)

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第10章图象处理编程工具及简单的多媒体编程

在前九章,我们主要是介绍一些数字图象处理的基本原理和算法,很多细节和优化的算法都没有提,所以程序的通用性和效率并不理想。其实有很多优秀的图象处理编程工具,功能强大,速度很快。在实际的编程中,可以调用它们提供的功能来满足我们自己的需求,提高了编程效率和代码的正确性。

在这一章里,将介绍图象处理编程工具LeadTools(OCX)。给出的例程中要用到Visual C++(以下简称VC)的AppWizard和MFC的一些特性,不熟悉C++的读者可以先看看相关的参考书。

10.1 LeadTools

LeadTools(OCX)是Lead Technologies公司出品的一款功能强大的图象处理编程工具,目前的最新版本是Lead8.0(1997.7.25)。LeadTools实质上是一个OCX 控件。先来说说什么是OCX控件?

如果你用过Visual Basic或者Delphi一类的可视化编程工具,那么对控件这个概念一定不会陌生,就是那些工具条上的小按钮,如EditBox,Grid,ImageBox,Timer等等。每个控件都有自己的事件(事件) 、方法(方法)和属性(属性)。使用了控件的编程非常容易。首先,在程序的设计阶段可以设置一些属性,如大小,位置,标题(caption)等等;在程序运行阶段,可以更改这些属性,还可以针对不同的事件,调用不同的方法来实现对该控件的控制。控件就好象一块块的积木,程序要做的事只是将这些积木搭起来。控件的最大好处是可以重复使用,甚至可以在不同的编程语言之间使用,例如你可以在VB中嵌入用VC开发的控件。

控件的本质是微软公司的对象链接和嵌入(OLE)标准。由于它充分利用了面向对象的优点,使得程序效率得到了很大的提高,从而得到了广泛的应用。国外有很多公司就是专门制作各种各样控件的。控件的最早形式是以.VBX的格式出现的,后来变成了.OCX。由于Internet的广泛流行,微软公司推出了ActiveX技术,就是从OLE发展起来的,加入了WWW上的功能。所以目前最流行的是ActiveX控件。

介绍完了OCX控件的概念,下面我们以Lead Version5.1为例,来看看LeadTools究竟有哪些功能?Lead Version5.1可以在正版MicroSoft Visual C++4.1安装光盘中Msdev\samples\ocx\leadtools和Msdev\redist\redist下找到,主要是4个文件,Lead51n.dll,Lead32.ocx,Lead.lic,Ltocx.hlp。如果你想了解LeadTools 的最新信息,可以访问以下www网址:https://www.doczj.com/doc/058430886.html,/。

LeadTools主要有以下几大功能:

(1)对显示设备的全面支持:在显示时,你的程序中无需考虑是哪种显示模式,如16色还是真彩色。LeadTools为你做了所有的事。当然你也可以通过设置参数获得对显示设备更多的控制。你还可以实现自己的调色板。

(2)支持多种文件格式:表10.1是LeadTools所支持的常用文件格式,其中读表示用LeadTools能打开的文件格式,写表示LeatTools能存成的文件格式:

以上只是常用的文件格式,除此以外还有很多其它的文件格式,感兴趣的读者可以参考帮助。

(3)图象处理:如二值化、平滑、加噪声、增加对比度、色调、饱和度、亮度、Gamma校正、中值滤波、半影调、抖动、橡皮筋、滚动、填充、反色、镜象、马赛克、浮雕、打印、扫描、拷贝、粘贴、裁剪、缩放、截屏、调色板、直方图、有关数据库的操作、还有制作幻灯的功能,如淡入、淡出、卷帘等等、真的很爽。表10.2是Version5.1的所有属性、事件、和方法列表,看看有没有你所需要的功能。以字母顺序排列,其中标[P]的表示只有专业级(Professional)和特殊级(Express)用户才能使用。

(4)源代码例子:LeadTools的帮助做的特别好,这一点非常吸引人。每一个事件、方法、属性都有很详细的说明,后面都附有一个详细的例子。而且例子有很多种版本,如VC版、VB版、Delphi版、Access版,这样使用不同编程语言的程序员都能从中获得直接的帮助。

好了,介绍了这么多LeadTools的功能,下面我们给出一个最简单的利用LeadTools例子,其功能是显示任意一幅图(当然是Lead能支持的文件格式),图被缩放成和控件一样大小。

[例子10.1] 用Lead显示一幅图

步骤1:打开VC++5.0,用MFC AppWizard (exe)新建一个Project,起名为TestLead。要注意的是在Step1中,选定"Dialog based",Step2中,选定"ActiveX Controls",其它过程全部采用缺省值。

步骤2:把Lead控件添加到工具条中,方法是:(1)打开Project->Add To Project->Components and Controls菜单(其它的VC版本,如4.0、4.1、4.2,为Insert->Component…菜单),出现对话框,选择“Registered ActiveX Controls”那个目录(其它的VC版本为”OLE Controls”那一页);(2)选中"Lead Std Control"那一项,如图10.1所示。然后按下Insert菜单即可;

图10.1 Lead控件

图10.2工具条

(3)如果没有该项,找到lead32.ocx文件所在的目录(一般为95的系统目录),选择该文件,按下Insert按钮即可(其它VC版本的操作方法是:按下Customize 菜单,出现一个新的对话框,按下Import菜单,找到lead32.ocx文件所在的目录,选择该文件,按下Import按钮,再按下OK按钮,然后做(2)所做的工作即可)。按下Close按钮,关闭Component对话框。插入该控件后,会出现一个对话框,提示你新增加了两个类:Clead和Cpicture,选择Ok。打开对话框资源,选择ID 为IDD_TESTLEAD_DIALOG的对话框,这时可以看到该控件已经添加到工具条中,如图10.2所示。

步骤3:将Lead控件从工具条拖到对话框中,设置好合适的大小,右击该控件,选择Property菜单,设置其ID属性为IDC_LEAD1,删除“TODO: Place form controls on this dialog”的静态文本。

步骤4:按Ctrl+w,出现ClassWizard对话框,选择Member Variables那一页,为该ID添加一个变量m_Lead1,Category为Control,Variable Type为Clead。

步骤5:编辑TestLeadDlg.cpp文件中的OnInitDialog()函数,在// TODO: Add extra initialization here后加入如下的代码:

m_Lead1.Load(“c:\\test.jpg”,0,0);

m_Lead1.SetAutoScroll(TRUE);

m_Lead1.SetDstRect(0,0,m_Lead1.GetScaleWidth(),

m_Lead1.GetScaleHeight());

m_Lead1.SetDstClipRect(0,0,m_Lead1.GetScaleWidth(),

m_Lead1.GetScaleHeight());

m_Lead1.SetAutoRepaint(FALSE);

m_Lead1.ForceRepaint();

步骤6:编译运行,结果如图10.3所示。

图10.3 例10.1的运行结果

可以看到,使用了控件的编程是多么的简单。更复杂的应用,读者可以参考帮助来完成,要注意的是,使用了LeadTools的应用程序一定要注意版权问题,另外,程序中如果用到了LeatTools的OCX,在制作安装程序(如用InstallShield)时一定要将OLE的信息进行注册,否则用户无法正常运行程序。

10.2 DirectDraw

本节内容主要参考自微软公司的技术文档。

相信游戏玩家对DirectX这个词并不陌生。最近有越来越多的游戏用到了DirectX。那么DirectX究竟是什么呢?

在Windows3.x的时代,由于Microsoft提供的Windows API不能对硬件直接操作,使得Windows3.x下的游戏不仅效果差,而且运行速度极慢。而DOS4GW 有很多很好的性能,例如:可对硬件直接操作;访问超过16比特大小的内存区;可对保护模式编程等等,使得大部分游戏是在DOS4GW下利用如WATCOMC 一类的开发工具编制的,如老版本的《仙剑奇侠传》。为了吸引游戏商到Windows 平台上来,Microsoft专门开发了Windows的游戏接口WinG,然而效果并不理想。在推出Windows95之后,Microsoft又开发了该平台的GAME SDK,这就是DirectX。

DirectX是非常成功的,很多优秀的游戏都又从DOS平台移植到Windows95平台,《仙剑奇侠传》出了Win95版本,Red Alert, Diablo,以及最近十分流行的Age of Empire,都用到了DirectX。

DirectX技术的最大特点是能直接对硬件抽象层(HAL)操作,实现视频、声音的输出、网络相互通信,特别能对游戏杆直接编程。与传统的GDI和MCI相比,不仅大大加快了速度,而且大大地提高了游戏的质量,有人甚至已将DirectX 称为Windows95的GAME OS。目前的最新版DirectX5.0 SDK包括DirectDraw、

DirectSound、DirectPlay、Direct3D、DirectInput、DirectSetup六个部分。其中DirectDraw管理游戏的视频输出,DirectSound管理游戏的声音输出,DirectPlay 管理游戏的网络通信,Direct3D管理游戏的三维图形,DirectInput管理游戏的游戏杆控制,DirectSetup管理游戏的安装。

因为本书的题目是图象处理编程,我们这里只介绍DirectDraw的大致原理。有的读者可能会说:“跑题了,图象处理编程和编游戏有什么关系?”其实DirectDraw并不只是用在游戏中,由于它的显示处理速度快,在很多和视频有关的软件中(比如说Mpeg的解码器)都可以用到。

DirectDraw是为速度而设计的,它绕过与Windows的图形设备相连的多个层次,直接与硬件的底层打交道。这很适合游戏编程,因为它着重于快速产生平稳的图形。

但DirectDraw最重要的一点在于它对不同的显示适配器具有一个共同的接口。你不必管你的程序它是否会工作。DirectDraw利用包含在硬件抽象层(HAL)中的信息来决定显示适配器的功能。(HAL是由显示适配器厂商提供的)HAL为不同的硬件厂商和使用.DirectDraw的开发者提供了共同的接口。

然而,DirectDraw并不只限于利用显示适配器的硬件功能。如果你的程序指定了某一种特定的显示适配器,例如XXXX hardware blitter,但用户并没有该硬件,程序就会使用DirectDraw的硬件仿真层(HEL)。在这种情况下,DirectDraw 利用内建的硬件仿真来仿真缺少的硬件。

下图一说明了DirectDraw和其他Windows显示构件的联系。

图10.4 DirectDraw和其他Windows显示构件DirectDraw API由DirectDraw对象组成,它表示具体的显示适配器。另外,DirectDraw API还包括表示surface的DirectDrawSurface对象,表示surface调色板的DirectDrawPalette对象和表示剪接列表的DirectDrawClipper对象。可以用DirectDraw对象来创建DirectDrawSurface和DirectDrawPalette对象。

本节只介绍到这里,目的主要是想说明由于游戏对显示速度的要求非常高,所以DirectDraw是为速度而设计的。如果要编写一个对速度要求很高(如Mpeg 的解码器)的图象处理系统中,可以考虑使用DirectDraw。

10.3 简单的多媒体编程

前面讲过的内容都是针对数字图象处理这一领域的,现在来谈一些题外的东西,比如说多媒体和MPEG。

多媒体这几个字,近年来是非常流行的。它包含的东西也是非常多的,除了文本,静态图象,还包括音频,视频等媒体信息。有时候在程序中加入一小段多媒体的东西,能给你的软件增色不少。

其实编制一个多媒体播放程序非常简单,关键代码不超过10行代码,你相信吗?其实质是MCI。MCI是Media Control Interface(媒体控制接口)的缩写,它提供了一套与设备无关的命令消息和命令字来控制媒体的播放。MCI可以播放的文件类型有AVI,WAV,MIDI,MPEG(如果系统中已经安装了MPEG的驱动程序,如安装XING,ACTIVEMOVIE时带的),JPEG等等。MCI窗口底部有一个播放条,上面有播放/暂停(Play/Pause)按键、有显示播放进度的标尺,还有一个菜单,可调整窗口大小、声音大小,速度快慢等等,就和媒体播放器的界面一样。库VFW32.LIB中提供了MCI的所有功能,编译后生成的是真正的可执行文件,无需附加动态库和控件,如VBX和OCX等。

源代码如下,其中黑体部分为关键代码,可以采用如下的命令行编译:

cl testmci.c user32.lib vfw32.lib

//testmci.c

#include

#include

void SetClientRect(HWND hwnd, HWND hwndMCI)

{

RECT rect;

GetWindowRect(hwndMCI, &rect);

AdjustWindowRectEx(&rect, GetWindowLong(hwnd, GWL_STYLE), FALSE, GetWindowLong(hwnd, GWL_EXSTYLE));

MoveWindow(hwnd, rect.left, rect.top, rect.right - rect.left,rect.bottom - rect.top, TRUE);

}

LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd, UINT uMsg,WPARAM wParam,

LPARAM lParam)

{

switch(uMsg)

{

case MCIWNDM_NOTIFYPOS:

case MCIWNDM_NOTIFYSIZE:

SetClientRect(hwnd, (HWND)wParam);

break;

case WM_DESTROY:

PostQuitMessage(0);

break;

default:

return DefWindowProc(hwnd, uMsg, wParam, lParam);

}

return 0;

}

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hInstance, HINSTANCE hPrevInstance, LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow)

{

MSG msg;

HWND hwnd;

WNDCLASS wndClass;

if (hPrevInstance == NULL)

{

memset(&wndClass, 0, sizeof(wndClass));

wndClass.style = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;

wndClass.lpfnWndProc = WndProc;

wndClass.hInstance = hInstance;

wndClass.hCursor = LoadCursor(NULL, IDC_ARROW);

wndClass.hbrBackground = (HBRUSH)(COLOR_WINDOW + 1);

wndClass.lpszClassName = "HELLO";

if (!RegisterClass(&wndClass)) return FALSE;

}

hwnd = CreateWindow("HELLO", "HELLO",

WS_OVERLAPPED|WS_CAPTION|WS_SYSMENU,

CW_USEDEFAULT, 0, CW_USEDEFAULT, 0,

NULL, NULL, hInstance, NULL);

SetClientRect(hwnd, MCIWndCreate(hwnd, hInstance,

WS_VISIBLE|WS_CHILD|

MCIWNDF_SHOWALL|

MCIWNDF_NOTIFYSIZE|

MCIWNDF_NOTIFYPOS, “c:\\test.avi”));

ShowWindow(hwnd, nCmdShow);

UpdateWindow(hwnd);

while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0))

DispatchMessage(&msg);

return msg.wParam;

}

运行时文件C:\test.avi必须准备好,当然,你可以改成其它的文件名。其运行结果如图10.5所示。

图10.5 TestMCI的运行结果

该程序非常简单,所有的代码加在一起不超过60行,其关键部分只有一个MCIWndCreate函数,细节就不介绍了,有兴趣的读者可以参看VC的帮助。

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