利用C語言實現(xiàn)計算機圖像處理的方法
利用C語言如何實現(xiàn)計算機圖像處理？以下是小編為大家分享的利用C語言實現(xiàn)計算機圖像處理的方法，一起來看看吧。
1．圖像平移
圖像平移只是改變圖像在屏幕上的位置，圖像本身并不發(fā)生變化。
假設(shè)原圖像區(qū)域左上角坐標為(x0, y0)，右下角坐標為(x1, y1)，將圖像分別沿x和y軸平移dx和dy，則新圖像的左上角坐標為(x0 ＋ dx, y0 ＋ dy)，右下角坐標為(x1 ＋ dx, y1 ＋ dy)。坐標平移變換公式為：
| x′ = x ＋ dx y′ = y ＋ dy |
在屏幕上實現(xiàn)圖像的移動分為四個步驟：
⑴ 保存原圖像到緩沖區(qū)。
⑵ 擦除原圖像。
⑶ 計算平移后的新坐標。
⑷ 在新的坐標位置重新顯示原圖像。
其中，擦除原圖像的方法與圖形變換中擦除原圖形的方法一致，在實現(xiàn)中仍采用XOR異或方式畫圖擦除原圖像。對于新坐標值的計算還需要考慮邊界情況，不要在圖像平移后超出允許的屏幕范圍。此外，如果采用C函數(shù)getimage()和putimage()來保存和恢復(fù)圖像，則圖像的大小不能超過64K。
2．圖像顛倒
圖像顛倒是指把定義好的圖像區(qū)域上下翻轉(zhuǎn)地顯示在屏幕上。分析圖像顛倒的過程，可發(fā)現(xiàn)每行的圖像信息都保持不變，而只是改變了行的順序，將第一行與最后的第n行相互交換，第二行與第n － 1行交換……，依此類推，從而實現(xiàn)了圖像的顛倒。只需采用按行交換的方式，即可方便地修改緩沖區(qū)內(nèi)容，實現(xiàn)圖像的顛倒。基本步驟如下：
(1) 用getimage()保存原圖像，并擦除原圖像。
(2) 計算圖像的高度，即行數(shù)height；計算圖像寬度width；計算保存一行圖像信息
| height = bottom － top ＋ 1; width = right － left ＋ 1; linebytes = (width ＋ 7) ／ 8 ＊ 4; |
(3)利用行交換緩沖區(qū)linebuf在圖像內(nèi)存緩沖區(qū)中進行信息交換，即把第一行與最末行交換，第2行與第n－1行交換……，依此類推，直至 全部交換完畢。
(4)把交換后的圖像緩沖區(qū)內(nèi)容重新顯示在屏幕上。
3．圖像鏡像變換
鏡像變換是指將指定區(qū)域的圖像左右翻轉(zhuǎn)地顯示在屏幕。分析鏡像變換過程可以發(fā)現(xiàn)：每行圖像信息的處理方式是相同的，而且行順序不發(fā)生變化，只是每一行的像素信息按從左到右的順序進行了左右顛倒，從而實現(xiàn)了鏡像變換。因此，采用按行逐點變換的方式實現(xiàn)圖像的鏡像。
首先，對于左上角為（left, top)，右下角為（right, bottom)矩形區(qū)域圖像，給出其中任意點（x0, y0）鏡像變換后的新坐標（x′, y′）的坐標變換公式：
| x′ = right － x0 ＋ left y′ = y0 |
根據(jù)以上公式，對各個像素點計算新坐標后，直接把它顯示在屏幕的相應(yīng)位置上。
如果完全逐點地進行交換，處理一個像素點就要讀取一次像素值，從而降低了變換速度。由于像素點是順序存放在各個bit位上，每讀取一個字節(jié)就包含了8個像素點的信息，只需設(shè)置不同的位屏值bitmask，就可以獲得不同像素點的信息。因此采用按行逐字節(jié)變換的方式，每讀一次就進行8個像素點的變換，以提高變換速度。
將一矩形區(qū)域的圖像進行鏡像變換的基本步驟如下：
(1) 用getimage()把圖像保存到內(nèi)存緩沖區(qū)，并擦除原圖像。
(2) 計算圖像高度，即行數(shù)高度height和寬度width；計算保存一行圖像信息占用的字節(jié)數(shù)linebytes。計算公式如下：
| height = bottom － top ＋ 1; width = right － left ＋ 1; linebyte = (width ＋ 7) ／ 8 ＊4; |
(3) 對圖像進行鏡像。
(4)釋放內(nèi)存圖像緩沖區(qū)。
4．圖像旋轉(zhuǎn)
圖像旋轉(zhuǎn)是指把定義的圖像繞某一點以逆時針或順時針方向旋轉(zhuǎn)一定的角度，通常是指繞圖像的中心以逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
假設(shè)圖像的左上角為（left, top),右下角為（right, bottom)，則圖像上任意點（x0, y0）繞其中心（xcenter, ycenter)逆時針旋轉(zhuǎn)angle角度后，新的坐標位置（x′, y′）的計算公式為：
| xcenter = (right － left ＋ 1) ／ 2 ＋ left; ycenter = (bottom － top ＋ 1) ／ 2 ＋ top; x′ = (x0 － xcenter) cosθ － (y0 － ycenter) sinθ ＋ xcenter; y′ = (x0 － xcenter) sinθ ＋ (y0 － ycenter) cosθ ＋ ycenter; |
與圖像的鏡像變換相類似，也采用按行逐點變換的方式實現(xiàn)圖像的旋轉(zhuǎn)，其步驟如下：
(1) 用getimage（）把圖像保存到內(nèi)存緩沖區(qū)，并擦除原圖像。
(2) 計算圖像高度height，寬度width，及保存一行圖像信息占用的字節(jié)數(shù)linebytes，計算公式與鏡像變換的計算公式相同。
(3) 對圖像逐行進行旋轉(zhuǎn)變換。
(4) 釋放內(nèi)存圖像緩沖區(qū)。
值得指出的是，這種處理方法不夠。為此可以采用另一種方法：先在圖像變換緩沖區(qū)中處理完畢后，再將變換后的圖像一次顯示在屏幕上。這樣可以取得較好的顯示效果。
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