【数字图像处理】四.MFC对话框绘制灰度直方图
生活随笔
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【数字图像处理】四.MFC对话框绘制灰度直方图
小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.
? ? ? ? 本文主要講述基于VC++6.0 MFC圖像處理的應用知識，主要結合自己大三所學課程《數字圖像處理》及課件進行回憶講解，主要通過MFC單文檔視圖實現點擊彈出對話框繪制BMP圖片的灰度直方圖，再獲取平均灰度、中指灰度和標準差等值。文章比較詳細基礎，希望該篇文章對你有所幫助~
? ? ? ?【數字圖像處理】一.MFC詳解顯示BMP格式圖片
? ? ? ?【數字圖像處理】二.MFC單文檔分割窗口顯示圖片
? ? ? ?【數字圖像處理】三.MFC實現圖像灰度、采樣和量化功能詳解
? ? ? ??免費資源下載地址：
? ? ? ??http://download.csdn.net/detail/eastmount/8757243
? ? ? ??對于連續圖像，平滑地從中心的高灰度級變化到邊緣的低灰度級。直方圖定義為：
? ? ? ??其中A(D)為閾值面積函數：為一幅連續圖像中被具有灰度級D的所有輪廓線所包圍的面積。對于離散函數，固定ΔD為1，則：H(D)=A(D)-A(D+1)
? ? ? ??色彩直方圖是高維直方圖的特例，它統計色彩的出現頻率，即色彩概率分布信息。
? ? ? ??通常這需要一定的量化過程，將色彩分成若干互不重疊的種類。一般不直接在RGB色彩空間中統計，而是在將亮度分離出來后，對代表色彩部分的信息進行統計，如在HSI空間的HS子空間、YUV空間的UV子空間，以及其它反映人類視覺特點的彩色空間表示中進行。
? ? ? ? 其中直方圖的計算方法如下：
? ? ? ??依據定義，若圖像具有L（通常L=256,即8位灰度級）級灰度，則大小為MxN的灰度圖像f(x,y)的灰度直方圖hist[0…L-1]可用如下計算獲得。
? ? ? ? 1、初始化 hist[k]=0; k=0,…,L-1?
? ? ? ? 2、統計 hist[f(x,y)]++; x=0,…,M-1, y =0,…,N-1?
? ? ? ? 3、歸一化 hist[f(x,y)]/=M*N?
? ? ? ? 那么說了這么多，直方圖究竟有什么作用呢？
? ? ? ? 在使用輪廓線確定物體邊界時，通過直方圖更好的選擇邊界閾值，進行閾值化處理；對物體與背景有較強對比的景物的分割特別有用；簡單物體的面積和綜合光密度IOD可以通過圖像的直方圖求得。
? ? ? ? 將視圖切換到ResourceView界面，選中Dialog右鍵鼠標新建一個Dialog，并新建一個名為IDD_DIALOG_ZFT，設置成下圖對話框。
? ? ? ? 右鍵添加屬性如下:
? ? ? ? 對話框-原始直方圖-IDD_DIALOG_ZFT
? ? ? ? 組框-RGB-IDC_STATIC_RGB
? ? ? ? 圖像-框架-IDC_STATIC_KJ-蝕刻(重點:有它才能添加直方圖在此處，注意GetDlgItem()函數中是IDC而不是IDD對話框)
? ? ? ? 添加蝕刻線(圖像蝕刻形成的直線)形如圖中的3個矩形框，并添加靜態文本：Red、Green、Blue、紅、綠、藍、像素、平均灰度、中值灰度、標準差；這些靜態文本都是IDC_STATIC且為默認屬性
? ? ? ? 添加紅色4個值(Static)、綠色4個值、藍色4個值，分別為：
? ? ? ? IDC_STATIC_XS_RED(GREEN BLUE)對應像素XS
? ? ? ? IDC_STATIC_PJHD_RED(GREEN BLUE)對應平均灰度PJHD
? ? ? ? IDC_STATIC_ZZHD_RED(GREED BLUE)對應中值灰度ZZHD
? ? ? ? IDC_STATIC_BZC_RED(GREEN BLUE)對應標準差BZC
? ? ? ?第二步：建立類向導MFC ClassWizard
? ? ? ? (1) 在對話框資源模板空白區雙擊鼠標(Ctrl+W)，創建一個新類，命名為CImageZFTDlg會自動生成它的.h和.cpp文件。在類向導中選中類名CImageZFTDlg，IDs為CImageZFTDlg，WM_INITDIALOG建立這個函數用于初始化。
? ? ? ? (2) 打開類向導，選擇Member Variables頁面，添加如下變量，類型均為CString。
? ? ? ? 像素 m_redXS、m_greenXS、m_blueXS
? ? ? ? 標準差 m_redBZC、m_greeenBZC、m_blueBZC
? ? ? ? 平均灰度 m_redPJHD、m_greenPJHD、m_bluePJHD
? ? ? ? 中值灰度 m_redZZHD、m_greenZZHD、m_blueZZHD
? ? ? ? (3) 在View.cpp中添加直方圖的頭文件 #include "ImageZFTDlg.h"
? ? ? ? 第三步：設置菜單欄調用直方圖對話框
? ? ? ? (1) 將視圖切換到ResourceView界面，選中Menu，在IDR_MAINFRAM中添加菜單項“直方圖”，菜單屬性中選擇“彈出”，在“直方圖”中添加子菜單“顯示原圖直方圖”。
? ? ? ? (2) 設置其屬性為ID_ZFT_YT(顯示直方圖原圖)，同時建立類向導，選擇ID_ZFT_YT(IDs)，通過COMMAND建立顯示直方圖函數OnZftYt()。
? ? ? ?第四步：添加代碼及計算4個值
? ? ? ? 在ImageProcessingView.cpp中添加如下代碼，注釋中有如何求平均灰度、中值灰度和標準差的消息算法過程。
//引用顯示直方圖頭文件 #include "ImageZFTDlg.h" #include "math.h"/*全局變量在TestZFTDlg.cpp中引用 用extern*/ int Red[256],Green[256],Blue[256];/**************************************************/ /* 添加直方圖顯示功能，并在直方圖下方顯示相關信息 /* 如平均灰度、中值灰度、標準差和像素總數 /* ID_ZFT_YT:直方圖原圖顯示 /**************************************************/ void CImageProcessingView::OnZftYt() {if(numPicture==0) {AfxMessageBox("載入圖片后才能顯示原圖直方圖!",MB_OK,0);return;}AfxMessageBox("顯示原圖直方圖!",MB_OK,0);CImageZFTDlg dlg;//打開臨時的圖片FILE *fpo = fopen(BmpName,"rb");fread(&bfh,sizeof(BITMAPFILEHEADER),1,fpo);fread(&bih,sizeof(BITMAPINFOHEADER),1,fpo);int i,j;for(j=0;j<256;j++) { //定義數組并清零Red[j]=0;Green[j]=0;Blue[j]=0;}//計算4個數據unsigned char red,green,blue;int IntRed,IntGreen,IntBlue; //強制轉換double sumRedHD=0,sumGreenHD=0,sumBlueHD=0; //記錄像素總的灰度值和for(i=0; i<m_nImage/3; i++ ) {fread(&red,sizeof(char),1,fpo);IntRed=int(red);sumRedHD=sumRedHD+IntRed;if( IntRed>=0 && IntRed<256 ) Red[IntRed]++; //像素0-255之間fread(&green,sizeof(char),1,fpo);IntGreen=int(green);sumGreenHD=sumGreenHD+IntGreen;if( IntGreen>=0 && IntGreen<256 ) Green[IntGreen]++;fread(&blue,sizeof(char),1,fpo);IntBlue=int(blue);sumBlueHD=sumBlueHD+IntBlue;if( IntBlue>=0 && IntBlue<256 ) Blue[IntBlue]++;}fclose(fpo);//像素:int型轉換為CString型 dlg.m_redXS.Format("%d",m_nImage);dlg.m_greenXS.Format("%d",m_nImage);dlg.m_blueXS.Format("%d",m_nImage);//平均灰度值:計算24位bmp圖片的灰度值,我是記錄RGB中的所有平均值 float pinRedHD,pinGreenHD,pinBlueHD; pinRedHD=sumRedHD*3/m_nImage;pinGreenHD=sumGreenHD*3/m_nImage; //平均灰度=總灰度/總像素pinBlueHD=sumBlueHD*3/m_nImage;dlg.m_redPJHD.Format("%.2f",pinRedHD);dlg.m_greenPJHD.Format("%.2f",pinGreenHD);dlg.m_bluePJHD.Format("%.2f",pinBlueHD);/****************************************************************//* 中值灰度:算法重點(黃凱大神提供) /* 中值灰度:所有像素中的中位數,應該所有像素排序找到中間的灰度值 /* 算法:num[256]記錄各灰度出現次數,sum+=num[i],找到sum=總像素/2 /****************************************************************/int sumRedZZHD=0,sumGreenZZHD=0,sumBlueZZHD=0;int redZZHD,greenZZHD,blueZZHD;for(i=0;i<256;i++){sumRedZZHD=sumRedZZHD+Red[i];if(sumRedZZHD>=m_nImage/6) //m_nImage被分成3份RGB并且sum=總像素/2{redZZHD=i;break;}}for(i=0;i<256;i++){sumGreenZZHD=sumGreenZZHD+Green[i];if(sumGreenZZHD>=m_nImage/6) //m_nImage被分成3份RGB并且sum=總像素/2{greenZZHD=i;break;}}for(i=0;i<256;i++){sumBlueZZHD=sumBlueZZHD+Blue[i];if(sumBlueZZHD>=m_nImage/6) //m_nImage被分成3份RGB并且sum=總像素/2{blueZZHD=i;break;}}dlg.m_redZZHD.Format("%d",redZZHD);dlg.m_greenZZHD.Format("%d",greenZZHD);dlg.m_blueZZHD.Format("%d",blueZZHD);/******************************************************************//*標準差:標準差=方差的算術平方根 /* 方差s^2=[(x1-x)^2+(x2-x)^2+......(xn-x)^2]/n /* 算法:不用開m_nImage數組進行計算 用num[256]中數進行 /* 方差=(平均灰度-i)*(平均灰度-i)*Red[i] 有Red[i]個灰度值為i的數 /******************************************************************/float redBZC,greenBZC,blueBZC; //標準差double redFC=0,greenFC=0,blueFC=0; //方差for(i=0;i<256;i++){redFC=redFC+(pinRedHD-i)*(pinRedHD-i)*Red[i]; //有Red[i]個像素igreenFC=greenFC+(pinGreenHD-i)*(pinGreenHD-i)*Green[i];blueFC=blueFC+(pinBlueHD-i)*(pinBlueHD-i)*Blue[i];}redBZC=sqrt(redFC*3/m_nImage);greenBZC=sqrt(greenFC*3/m_nImage);blueBZC=sqrt(blueFC*3/m_nImage);dlg.m_redBZC.Format("%.2lf",redBZC);dlg.m_greenBZC.Format("%.2lf",greenBZC);dlg.m_blueBZC.Format("%.2lf",blueBZC); //重點必須添加該語句才能彈出對話框if(dlg.DoModal()==IDOK){} }? ? ? ? 第五步：此時運行結果如下圖所示，打開圖片可以顯示參數。
? ? ? ? (1) 如何在MFC中(View中)實現對子對話框的畫圖或直方圖響應?
? ? ? ? 解決方法:在子對話框中.cpp文件中實現畫圖響應，不要再View.cpp中實現，否則圖像會以menu背景為坐標，而在ImageZFTDlg.cpp中建立OnPaint函數實現畫圖，它默認會以子對話框為標準。
? ? ? ? (2) 如何把View.cpp中的圖片像素直方圖信息傳遞給子對話框ImageZFTDlg.cpp呢?
? ? ? ? 解決方法:如果自定義ImageStruct.h中建立全局變量，每個.cpp中引用該頭文件調用總是報錯(未知)，所以我在View.h中建立一個全局變量int Red[256];再在子文件.cpp中函數里調用該全局變量即可extern int Red[256]，這是非常重要的一個C語言知識。
? ? ? ? (3) 畫圖函數OnPaint()參考源代碼中詳細注釋。
? ? ? ? 如何繪制坐標軸、文字、圖像，其實自己繪制而沒調用第三方庫還是挺有意思的。
? ? ? ? 第一步：建立畫直方圖函數OnPaint
? ? ? ? 打開類向導(Ctrl+W)，類名選擇CImageZFTDlg，IDs選擇CImageZFTDlg，在Message函數中建立WM_PAINT映射，默認函數名為OnPaint建立函數void CImageZFTDlg::OnPaint()
? ? ? ? 第二步：繪制直方圖大致思想如下
? ? ? ? (1) 重點：獲取要繪制直方圖的位置和圖像資源的對應號ID(IDC_STATIC_KJ 框架)，我當時認為繪制直方圖只能繪制到”圖像“控件IDC中，不能是對話框IDD。
? ? ? ? CWnd *pWnd = GetDlgItem(IDC_STATIC_KJ);
? ? ? ? CDC *pDC = pWnd->GetDC();
? ? ? ? (2) 獲取對話框矩形的長和寬
? ? ? ? CRect rectpic;
? ? ? ? GetDlgItem(IDC_STATIC_KJ)->GetWindowRect(&rectpic);
? ? ? ? (3) 創建畫筆對象并對畫筆進行顏色設置
? ? ? ? CPen *RedPen = new CPen();
? ? ? ? RedPen->CreatePen(PS_SOLID,1RGB(255,0,0));
? ? ? ? (4) 選中當前畫筆并保存以前畫筆
? ? ? ? CGdiObject *RedOlderPen = pDC->SelectObject(RedPen);
? ? ? ? (5) 繪制直方圖(圖像坐標自己算)
? ? ? ? 矩形 pDC->Rectangle(9,327,312,468);
? ? ? ? 移動 pDC->MoveTo(15,331);
? ? ? ? 直線 pDC->LineTo(15,488);
? ? ? ? 文字 pDC->TextOut(15+48*i,450,str);
? ? ? ? (6) 恢復以前畫筆
? ? ? ? pDC->SelectObject(RedOlderPen);
? ? ? ? delete RedPen;
? ? ? ? ReleaseDC(pDC);
? ? ? ? 第三步：源代碼與詳細注釋思想
? ? ? ? 在ImageZFTDlg.cpp中修改OnPaint函數：
//****************繪制原圖直方圖*********************// void CImageZFTDlg::OnPaint() {CPaintDC dc(this); // device context for painting// TODO: Add your message handler code here/********************************************************************************//* 重點知識:(百度) /* 如何在View.cpp中把一個變量的值傳給其它對話框 /* /* 錯誤一:在View.h中定義的pubic變量只能在View.cpp中用 /* 錯誤二:定義一個Struct.h中存全局變量,在2個函數中分別調用#include "Struct.h" /* /* 解決方法一: (CSDN 不會)參數用 A& a 兩個對話框里都可以訪問a /* 解決方法二: (CSDN 不會)重載 /* /* 解決:在View.cpp中定義全局變量 void CBmpDrawView::OnZftYt() 前面 并函數中操作 /* 在dialog的cpp中即void CTestZFTDlg::OnPaint()中在定義一個extern int a /********************************************************************************/extern int Red[256],Green[256],Blue[256];/*寫在該空間中可以省略Invalidate()語句*//*獲取控件的CDC指針*/CRect rectpic;GetDlgItem(IDC_STATIC_KJ)->GetWindowRect(&rectpic);int x,y;x=rectpic.Width();y=rectpic.Height();CWnd *pWnd=GetDlgItem(IDC_STATIC_KJ);CDC *pDC=pWnd->GetDC();/***********************//*重點:畫直方圖 紅色/**********************/CPen *RedPen=new CPen(); //創建畫筆對象RedPen->CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(255,0,0)); //紅色畫筆CGdiObject *RedOlderPen=pDC->SelectObject(RedPen); //選中當前紅色畫筆并保存以前的畫筆/*畫圖*/pDC->Rectangle(9,16,312,147); //畫一個矩形框pDC->MoveTo(15,20); //繪制坐標軸pDC->LineTo(15,128); //Y豎軸pDC->LineTo(305,128); //X橫軸pDC->MoveTo(305,128); //繪制X箭頭pDC->LineTo(300,123); //繪制上邊箭頭pDC->MoveTo(305,128); pDC->LineTo(300,133); //繪制下邊箭頭pDC->MoveTo(15,20); //繪制Y箭頭pDC->LineTo(10,25); //繪制左邊箭頭pDC->MoveTo(15,20);pDC->LineTo(20,25); //繪制右邊箭頭/**********************************************************************//* TextOut函數功能: /* 該函數用當前選擇的字體、背景顏色和正文顏色將一個字符串寫到指定位置 /* BOOL TextOut(HDC hdc,int x,int y,LPCTSTR str,int numStr) /* 表示:x起始坐標,y起始坐標,字符串,字符串中字符個數 /*/* SetTextColor函數功能: /* 設置指定設備環境(HDC)的字體顏色 /* SetTextColor (HDC, COLORREF) 如:SetTextColor(HDC,RGB(255,0,0)); /**********************************************************************/CString str;int i;for(i=0;i<=5;i++) //寫X軸刻度線{str.Format("%d",i*50); //0-255之間添加6個刻度值pDC->SetTextColor(RGB(255,0,255)); //設置字體顏色pDC->TextOut(15+48*i,130,str); //輸出字體pDC->MoveTo(15+48*i,128); //繪制X軸刻度pDC->LineTo(15+48*i,125);}for(i=0;i<=5;i++) //寫Y軸刻度線{pDC->MoveTo(15,128-20*i); //繪制Y軸刻度pDC->LineTo(18,128-20*i);}/*繪制直方圖主要的代碼*/for(i=1;i<256;i++){pDC->MoveTo(15+i,128);if( (128-16) > (Red[i]/40) )pDC->LineTo(15+i,128-(Red[i]/40)); elsepDC->LineTo(15+i,16); //超過矩形的畫矩形高}/**********************//*重點:畫直方圖 綠色/**********************/CPen *GreenPen=new CPen(); //創建畫筆對象GreenPen->CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(0,255,0)); //綠色畫筆CGdiObject *GreenOlderPen=pDC->SelectObject(GreenPen); pDC->Rectangle(9,167,312,308); //畫一個矩形框pDC->MoveTo(15,171); //繪制坐標軸pDC->LineTo(15,288); //Y豎軸pDC->LineTo(305,288); //X橫軸pDC->MoveTo(305,288); //繪制X箭頭pDC->LineTo(300,283); //繪制上邊箭頭pDC->MoveTo(305,288);pDC->LineTo(300,293); //繪制下邊箭頭pDC->MoveTo(15,171); //繪制Y箭頭pDC->LineTo(10,176); //繪制左邊箭頭pDC->MoveTo(15,171);pDC->LineTo(20,176); //繪制右邊箭頭for(i=0;i<=5;i++) //寫X軸刻度線{str.Format("%d",i*50); //0-255之間添加6個刻度值pDC->SetTextColor(RGB(255,0,255)); //設置字體顏色pDC->TextOut(15+48*i,290,str); //輸出字體pDC->MoveTo(15+48*i,288); //繪制X軸刻度pDC->LineTo(15+48*i,285);}for(i=0;i<=5;i++) //寫Y軸刻度線{pDC->MoveTo(15,288-20*i); //繪制Y軸刻度pDC->LineTo(18,288-20*i);}/*繪制直方圖主要的代碼*/for(i=1;i<256;i++){pDC->MoveTo(15+i,288);if( (288-167) > (Green[i]/40) )pDC->LineTo(15+i,288-(Green[i]/40)); elsepDC->LineTo(15+i,167); //超過矩形的畫矩形高}/**********************//*重點:畫直方圖 藍色/***************((*****/CPen *BluePen=new CPen(); //創建畫筆對象BluePen->CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(0,0,255)); //藍色畫筆CGdiObject *BlueOlderPen=pDC->SelectObject(BluePen); pDC->Rectangle(9,327,312,468); //畫一個矩形框pDC->MoveTo(15,331); //繪制坐標軸pDC->LineTo(15,448); //Y豎軸pDC->LineTo(305,448); //X橫軸pDC->MoveTo(305,448); //繪制X箭頭pDC->LineTo(300,443); //繪制上邊箭頭pDC->MoveTo(305,448);pDC->LineTo(300,453); //繪制下邊箭頭pDC->MoveTo(15,331); //繪制Y箭頭pDC->LineTo(10,336); //繪制左邊箭頭pDC->MoveTo(15,331);pDC->LineTo(20,336); //繪制右邊箭頭for(i=0;i<=5;i++) //寫X軸刻度線{str.Format("%d",i*50); //0-255之間添加6個刻度值pDC->SetTextColor(RGB(255,0,255)); //設置字體顏色pDC->TextOut(15+48*i,450,str); //輸出字體pDC->MoveTo(15+48*i,448); //繪制X軸刻度pDC->LineTo(15+48*i,445);}for(i=0;i<=5;i++) //寫Y軸刻度線{pDC->MoveTo(15,448-20*i); //繪制Y軸刻度pDC->LineTo(18,448-20*i);}/*繪制直方圖主要的代碼*/for(i=1;i<256;i++){pDC->MoveTo(15+i,448);if( (448-327) > (Blue[i]/40) )pDC->LineTo(15+i,448-(Blue[i]/40)); elsepDC->LineTo(15+i,327); //超過矩形的畫矩形高}//恢復以前的畫筆pDC->SelectObject(RedOlderPen);pDC->SelectObject(GreenOlderPen);pDC->SelectObject(BlueOlderPen);delete RedPen;delete GreenPen;delete BluePen;ReleaseDC(pDC);return;// Do not call CDialog::OnPaint() for painting messages }? ? ? ? 此時運行程序即可顯示直方圖。
? ? ? ? 最后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~文章不僅僅講述了直方圖相關的知識，同時文章也給你提供了一種繪制坐標圖像的思想和詳細注釋。有時候一直懷疑回憶這些知識會讓我停滯不前，但心安即好，何必在意！
? ? ? ? 從來沒有什么終南捷徑和大神，真正的捷徑只有三個：堅持、專注、認真。其他的都是細枝末節，做到這三個，其他的自然而然都會擁有。——同學CY
? ? ? （By:Eastmount 2015-5-31 下午3點 ??http://blog.csdn.net/eastmount/）
? ? ? ?【數字圖像處理】一.MFC詳解顯示BMP格式圖片
? ? ? ?【數字圖像處理】二.MFC單文檔分割窗口顯示圖片
? ? ? ?【數字圖像處理】三.MFC實現圖像灰度、采樣和量化功能詳解
? ? ? ??免費資源下載地址：
? ? ? ??http://download.csdn.net/detail/eastmount/8757243
一. 程序運行結果
? ? ? ? 該篇文章主要是在上一篇文章基礎上進行的講解，其中當打開一張BMP圖像后，點擊”直方圖“-》”顯示原圖直方圖“如下。二. 灰度直方圖原理
? ? ? ? 什么是灰度直方圖？
? ? ? ? 灰度直方圖（histogram）是灰度級的函數，描述的是圖像中每種灰度級像素的個數，反映圖像中每種灰度出現的頻率。橫坐標是灰度級，縱坐標是灰度級出現的頻率。
? ? ? ??對于連續圖像，平滑地從中心的高灰度級變化到邊緣的低灰度級。直方圖定義為：
? ? ? ??其中A(D)為閾值面積函數：為一幅連續圖像中被具有灰度級D的所有輪廓線所包圍的面積。對于離散函數，固定ΔD為1，則：H(D)=A(D)-A(D+1)
? ? ? ??色彩直方圖是高維直方圖的特例，它統計色彩的出現頻率，即色彩概率分布信息。
? ? ? ??通常這需要一定的量化過程，將色彩分成若干互不重疊的種類。一般不直接在RGB色彩空間中統計，而是在將亮度分離出來后，對代表色彩部分的信息進行統計，如在HSI空間的HS子空間、YUV空間的UV子空間，以及其它反映人類視覺特點的彩色空間表示中進行。
? ? ? ? 其中直方圖的計算方法如下：
? ? ? ??依據定義，若圖像具有L（通常L=256,即8位灰度級）級灰度，則大小為MxN的灰度圖像f(x,y)的灰度直方圖hist[0…L-1]可用如下計算獲得。
? ? ? ? 1、初始化 hist[k]=0; k=0,…,L-1?
? ? ? ? 2、統計 hist[f(x,y)]++; x=0,…,M-1, y =0,…,N-1?
? ? ? ? 3、歸一化 hist[f(x,y)]/=M*N?
? ? ? ? 那么說了這么多，直方圖究竟有什么作用呢？
? ? ? ? 在使用輪廓線確定物體邊界時，通過直方圖更好的選擇邊界閾值，進行閾值化處理；對物體與背景有較強對比的景物的分割特別有用；簡單物體的面積和綜合光密度IOD可以通過圖像的直方圖求得。
三. 程序實現
1.建立直方圖對話框
? ? ? ?第一步：創建Dialog? ? ? ? 將視圖切換到ResourceView界面，選中Dialog右鍵鼠標新建一個Dialog，并新建一個名為IDD_DIALOG_ZFT，設置成下圖對話框。
? ? ? ? 右鍵添加屬性如下:
? ? ? ? 對話框-原始直方圖-IDD_DIALOG_ZFT
? ? ? ? 組框-RGB-IDC_STATIC_RGB
? ? ? ? 圖像-框架-IDC_STATIC_KJ-蝕刻(重點:有它才能添加直方圖在此處，注意GetDlgItem()函數中是IDC而不是IDD對話框)
? ? ? ? 添加蝕刻線(圖像蝕刻形成的直線)形如圖中的3個矩形框，并添加靜態文本：Red、Green、Blue、紅、綠、藍、像素、平均灰度、中值灰度、標準差；這些靜態文本都是IDC_STATIC且為默認屬性
? ? ? ? 添加紅色4個值(Static)、綠色4個值、藍色4個值，分別為：
? ? ? ? IDC_STATIC_XS_RED(GREEN BLUE)對應像素XS
? ? ? ? IDC_STATIC_PJHD_RED(GREEN BLUE)對應平均灰度PJHD
? ? ? ? IDC_STATIC_ZZHD_RED(GREED BLUE)對應中值灰度ZZHD
? ? ? ? IDC_STATIC_BZC_RED(GREEN BLUE)對應標準差BZC
? ? ? ?第二步：建立類向導MFC ClassWizard
? ? ? ? (1) 在對話框資源模板空白區雙擊鼠標(Ctrl+W)，創建一個新類，命名為CImageZFTDlg會自動生成它的.h和.cpp文件。在類向導中選中類名CImageZFTDlg，IDs為CImageZFTDlg，WM_INITDIALOG建立這個函數用于初始化。
? ? ? ? (2) 打開類向導，選擇Member Variables頁面，添加如下變量，類型均為CString。
? ? ? ? 像素 m_redXS、m_greenXS、m_blueXS
? ? ? ? 標準差 m_redBZC、m_greeenBZC、m_blueBZC
? ? ? ? 平均灰度 m_redPJHD、m_greenPJHD、m_bluePJHD
? ? ? ? 中值灰度 m_redZZHD、m_greenZZHD、m_blueZZHD
? ? ? ? (3) 在View.cpp中添加直方圖的頭文件 #include "ImageZFTDlg.h"
? ? ? ? 第三步：設置菜單欄調用直方圖對話框
? ? ? ? (1) 將視圖切換到ResourceView界面，選中Menu，在IDR_MAINFRAM中添加菜單項“直方圖”，菜單屬性中選擇“彈出”，在“直方圖”中添加子菜單“顯示原圖直方圖”。
? ? ? ? (2) 設置其屬性為ID_ZFT_YT(顯示直方圖原圖)，同時建立類向導，選擇ID_ZFT_YT(IDs)，通過COMMAND建立顯示直方圖函數OnZftYt()。
? ? ? ?第四步：添加代碼及計算4個值
? ? ? ? 在ImageProcessingView.cpp中添加如下代碼，注釋中有如何求平均灰度、中值灰度和標準差的消息算法過程。
//引用顯示直方圖頭文件 #include "ImageZFTDlg.h" #include "math.h"/*全局變量在TestZFTDlg.cpp中引用 用extern*/ int Red[256],Green[256],Blue[256];/**************************************************/ /* 添加直方圖顯示功能，并在直方圖下方顯示相關信息 /* 如平均灰度、中值灰度、標準差和像素總數 /* ID_ZFT_YT:直方圖原圖顯示 /**************************************************/ void CImageProcessingView::OnZftYt() {if(numPicture==0) {AfxMessageBox("載入圖片后才能顯示原圖直方圖!",MB_OK,0);return;}AfxMessageBox("顯示原圖直方圖!",MB_OK,0);CImageZFTDlg dlg;//打開臨時的圖片FILE *fpo = fopen(BmpName,"rb");fread(&bfh,sizeof(BITMAPFILEHEADER),1,fpo);fread(&bih,sizeof(BITMAPINFOHEADER),1,fpo);int i,j;for(j=0;j<256;j++) { //定義數組并清零Red[j]=0;Green[j]=0;Blue[j]=0;}//計算4個數據unsigned char red,green,blue;int IntRed,IntGreen,IntBlue; //強制轉換double sumRedHD=0,sumGreenHD=0,sumBlueHD=0; //記錄像素總的灰度值和for(i=0; i<m_nImage/3; i++ ) {fread(&red,sizeof(char),1,fpo);IntRed=int(red);sumRedHD=sumRedHD+IntRed;if( IntRed>=0 && IntRed<256 ) Red[IntRed]++; //像素0-255之間fread(&green,sizeof(char),1,fpo);IntGreen=int(green);sumGreenHD=sumGreenHD+IntGreen;if( IntGreen>=0 && IntGreen<256 ) Green[IntGreen]++;fread(&blue,sizeof(char),1,fpo);IntBlue=int(blue);sumBlueHD=sumBlueHD+IntBlue;if( IntBlue>=0 && IntBlue<256 ) Blue[IntBlue]++;}fclose(fpo);//像素:int型轉換為CString型 dlg.m_redXS.Format("%d",m_nImage);dlg.m_greenXS.Format("%d",m_nImage);dlg.m_blueXS.Format("%d",m_nImage);//平均灰度值:計算24位bmp圖片的灰度值,我是記錄RGB中的所有平均值 float pinRedHD,pinGreenHD,pinBlueHD; pinRedHD=sumRedHD*3/m_nImage;pinGreenHD=sumGreenHD*3/m_nImage; //平均灰度=總灰度/總像素pinBlueHD=sumBlueHD*3/m_nImage;dlg.m_redPJHD.Format("%.2f",pinRedHD);dlg.m_greenPJHD.Format("%.2f",pinGreenHD);dlg.m_bluePJHD.Format("%.2f",pinBlueHD);/****************************************************************//* 中值灰度:算法重點(黃凱大神提供) /* 中值灰度:所有像素中的中位數,應該所有像素排序找到中間的灰度值 /* 算法:num[256]記錄各灰度出現次數,sum+=num[i],找到sum=總像素/2 /****************************************************************/int sumRedZZHD=0,sumGreenZZHD=0,sumBlueZZHD=0;int redZZHD,greenZZHD,blueZZHD;for(i=0;i<256;i++){sumRedZZHD=sumRedZZHD+Red[i];if(sumRedZZHD>=m_nImage/6) //m_nImage被分成3份RGB并且sum=總像素/2{redZZHD=i;break;}}for(i=0;i<256;i++){sumGreenZZHD=sumGreenZZHD+Green[i];if(sumGreenZZHD>=m_nImage/6) //m_nImage被分成3份RGB并且sum=總像素/2{greenZZHD=i;break;}}for(i=0;i<256;i++){sumBlueZZHD=sumBlueZZHD+Blue[i];if(sumBlueZZHD>=m_nImage/6) //m_nImage被分成3份RGB并且sum=總像素/2{blueZZHD=i;break;}}dlg.m_redZZHD.Format("%d",redZZHD);dlg.m_greenZZHD.Format("%d",greenZZHD);dlg.m_blueZZHD.Format("%d",blueZZHD);/******************************************************************//*標準差:標準差=方差的算術平方根 /* 方差s^2=[(x1-x)^2+(x2-x)^2+......(xn-x)^2]/n /* 算法:不用開m_nImage數組進行計算 用num[256]中數進行 /* 方差=(平均灰度-i)*(平均灰度-i)*Red[i] 有Red[i]個灰度值為i的數 /******************************************************************/float redBZC,greenBZC,blueBZC; //標準差double redFC=0,greenFC=0,blueFC=0; //方差for(i=0;i<256;i++){redFC=redFC+(pinRedHD-i)*(pinRedHD-i)*Red[i]; //有Red[i]個像素igreenFC=greenFC+(pinGreenHD-i)*(pinGreenHD-i)*Green[i];blueFC=blueFC+(pinBlueHD-i)*(pinBlueHD-i)*Blue[i];}redBZC=sqrt(redFC*3/m_nImage);greenBZC=sqrt(greenFC*3/m_nImage);blueBZC=sqrt(blueFC*3/m_nImage);dlg.m_redBZC.Format("%.2lf",redBZC);dlg.m_greenBZC.Format("%.2lf",greenBZC);dlg.m_blueBZC.Format("%.2lf",blueBZC); //重點必須添加該語句才能彈出對話框if(dlg.DoModal()==IDOK){} }? ? ? ? 第五步：此時運行結果如下圖所示，打開圖片可以顯示參數。
2.建立對話框與View聯系并繪制直方圖
? ? ? ? 重點（極其重要*）? ? ? ? (1) 如何在MFC中(View中)實現對子對話框的畫圖或直方圖響應?
? ? ? ? 解決方法:在子對話框中.cpp文件中實現畫圖響應，不要再View.cpp中實現，否則圖像會以menu背景為坐標，而在ImageZFTDlg.cpp中建立OnPaint函數實現畫圖，它默認會以子對話框為標準。
? ? ? ? (2) 如何把View.cpp中的圖片像素直方圖信息傳遞給子對話框ImageZFTDlg.cpp呢?
? ? ? ? 解決方法:如果自定義ImageStruct.h中建立全局變量，每個.cpp中引用該頭文件調用總是報錯(未知)，所以我在View.h中建立一個全局變量int Red[256];再在子文件.cpp中函數里調用該全局變量即可extern int Red[256]，這是非常重要的一個C語言知識。
? ? ? ? (3) 畫圖函數OnPaint()參考源代碼中詳細注釋。
? ? ? ? 如何繪制坐標軸、文字、圖像，其實自己繪制而沒調用第三方庫還是挺有意思的。
? ? ? ? 第一步：建立畫直方圖函數OnPaint
? ? ? ? 打開類向導(Ctrl+W)，類名選擇CImageZFTDlg，IDs選擇CImageZFTDlg，在Message函數中建立WM_PAINT映射，默認函數名為OnPaint建立函數void CImageZFTDlg::OnPaint()
? ? ? ? 第二步：繪制直方圖大致思想如下
? ? ? ? (1) 重點：獲取要繪制直方圖的位置和圖像資源的對應號ID(IDC_STATIC_KJ 框架)，我當時認為繪制直方圖只能繪制到”圖像“控件IDC中，不能是對話框IDD。
? ? ? ? CWnd *pWnd = GetDlgItem(IDC_STATIC_KJ);
? ? ? ? CDC *pDC = pWnd->GetDC();
? ? ? ? (2) 獲取對話框矩形的長和寬
? ? ? ? CRect rectpic;
? ? ? ? GetDlgItem(IDC_STATIC_KJ)->GetWindowRect(&rectpic);
? ? ? ? (3) 創建畫筆對象并對畫筆進行顏色設置
? ? ? ? CPen *RedPen = new CPen();
? ? ? ? RedPen->CreatePen(PS_SOLID,1RGB(255,0,0));
? ? ? ? (4) 選中當前畫筆并保存以前畫筆
? ? ? ? CGdiObject *RedOlderPen = pDC->SelectObject(RedPen);
? ? ? ? (5) 繪制直方圖(圖像坐標自己算)
? ? ? ? 矩形 pDC->Rectangle(9,327,312,468);
? ? ? ? 移動 pDC->MoveTo(15,331);
? ? ? ? 直線 pDC->LineTo(15,488);
? ? ? ? 文字 pDC->TextOut(15+48*i,450,str);
? ? ? ? (6) 恢復以前畫筆
? ? ? ? pDC->SelectObject(RedOlderPen);
? ? ? ? delete RedPen;
? ? ? ? ReleaseDC(pDC);
? ? ? ? 第三步：源代碼與詳細注釋思想
? ? ? ? 在ImageZFTDlg.cpp中修改OnPaint函數：
//****************繪制原圖直方圖*********************// void CImageZFTDlg::OnPaint() {CPaintDC dc(this); // device context for painting// TODO: Add your message handler code here/********************************************************************************//* 重點知識:(百度) /* 如何在View.cpp中把一個變量的值傳給其它對話框 /* /* 錯誤一:在View.h中定義的pubic變量只能在View.cpp中用 /* 錯誤二:定義一個Struct.h中存全局變量,在2個函數中分別調用#include "Struct.h" /* /* 解決方法一: (CSDN 不會)參數用 A& a 兩個對話框里都可以訪問a /* 解決方法二: (CSDN 不會)重載 /* /* 解決:在View.cpp中定義全局變量 void CBmpDrawView::OnZftYt() 前面 并函數中操作 /* 在dialog的cpp中即void CTestZFTDlg::OnPaint()中在定義一個extern int a /********************************************************************************/extern int Red[256],Green[256],Blue[256];/*寫在該空間中可以省略Invalidate()語句*//*獲取控件的CDC指針*/CRect rectpic;GetDlgItem(IDC_STATIC_KJ)->GetWindowRect(&rectpic);int x,y;x=rectpic.Width();y=rectpic.Height();CWnd *pWnd=GetDlgItem(IDC_STATIC_KJ);CDC *pDC=pWnd->GetDC();/***********************//*重點:畫直方圖 紅色/**********************/CPen *RedPen=new CPen(); //創建畫筆對象RedPen->CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(255,0,0)); //紅色畫筆CGdiObject *RedOlderPen=pDC->SelectObject(RedPen); //選中當前紅色畫筆并保存以前的畫筆/*畫圖*/pDC->Rectangle(9,16,312,147); //畫一個矩形框pDC->MoveTo(15,20); //繪制坐標軸pDC->LineTo(15,128); //Y豎軸pDC->LineTo(305,128); //X橫軸pDC->MoveTo(305,128); //繪制X箭頭pDC->LineTo(300,123); //繪制上邊箭頭pDC->MoveTo(305,128); pDC->LineTo(300,133); //繪制下邊箭頭pDC->MoveTo(15,20); //繪制Y箭頭pDC->LineTo(10,25); //繪制左邊箭頭pDC->MoveTo(15,20);pDC->LineTo(20,25); //繪制右邊箭頭/**********************************************************************//* TextOut函數功能: /* 該函數用當前選擇的字體、背景顏色和正文顏色將一個字符串寫到指定位置 /* BOOL TextOut(HDC hdc,int x,int y,LPCTSTR str,int numStr) /* 表示:x起始坐標,y起始坐標,字符串,字符串中字符個數 /*/* SetTextColor函數功能: /* 設置指定設備環境(HDC)的字體顏色 /* SetTextColor (HDC, COLORREF) 如:SetTextColor(HDC,RGB(255,0,0)); /**********************************************************************/CString str;int i;for(i=0;i<=5;i++) //寫X軸刻度線{str.Format("%d",i*50); //0-255之間添加6個刻度值pDC->SetTextColor(RGB(255,0,255)); //設置字體顏色pDC->TextOut(15+48*i,130,str); //輸出字體pDC->MoveTo(15+48*i,128); //繪制X軸刻度pDC->LineTo(15+48*i,125);}for(i=0;i<=5;i++) //寫Y軸刻度線{pDC->MoveTo(15,128-20*i); //繪制Y軸刻度pDC->LineTo(18,128-20*i);}/*繪制直方圖主要的代碼*/for(i=1;i<256;i++){pDC->MoveTo(15+i,128);if( (128-16) > (Red[i]/40) )pDC->LineTo(15+i,128-(Red[i]/40)); elsepDC->LineTo(15+i,16); //超過矩形的畫矩形高}/**********************//*重點:畫直方圖 綠色/**********************/CPen *GreenPen=new CPen(); //創建畫筆對象GreenPen->CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(0,255,0)); //綠色畫筆CGdiObject *GreenOlderPen=pDC->SelectObject(GreenPen); pDC->Rectangle(9,167,312,308); //畫一個矩形框pDC->MoveTo(15,171); //繪制坐標軸pDC->LineTo(15,288); //Y豎軸pDC->LineTo(305,288); //X橫軸pDC->MoveTo(305,288); //繪制X箭頭pDC->LineTo(300,283); //繪制上邊箭頭pDC->MoveTo(305,288);pDC->LineTo(300,293); //繪制下邊箭頭pDC->MoveTo(15,171); //繪制Y箭頭pDC->LineTo(10,176); //繪制左邊箭頭pDC->MoveTo(15,171);pDC->LineTo(20,176); //繪制右邊箭頭for(i=0;i<=5;i++) //寫X軸刻度線{str.Format("%d",i*50); //0-255之間添加6個刻度值pDC->SetTextColor(RGB(255,0,255)); //設置字體顏色pDC->TextOut(15+48*i,290,str); //輸出字體pDC->MoveTo(15+48*i,288); //繪制X軸刻度pDC->LineTo(15+48*i,285);}for(i=0;i<=5;i++) //寫Y軸刻度線{pDC->MoveTo(15,288-20*i); //繪制Y軸刻度pDC->LineTo(18,288-20*i);}/*繪制直方圖主要的代碼*/for(i=1;i<256;i++){pDC->MoveTo(15+i,288);if( (288-167) > (Green[i]/40) )pDC->LineTo(15+i,288-(Green[i]/40)); elsepDC->LineTo(15+i,167); //超過矩形的畫矩形高}/**********************//*重點:畫直方圖 藍色/***************((*****/CPen *BluePen=new CPen(); //創建畫筆對象BluePen->CreatePen(PS_SOLID,1,RGB(0,0,255)); //藍色畫筆CGdiObject *BlueOlderPen=pDC->SelectObject(BluePen); pDC->Rectangle(9,327,312,468); //畫一個矩形框pDC->MoveTo(15,331); //繪制坐標軸pDC->LineTo(15,448); //Y豎軸pDC->LineTo(305,448); //X橫軸pDC->MoveTo(305,448); //繪制X箭頭pDC->LineTo(300,443); //繪制上邊箭頭pDC->MoveTo(305,448);pDC->LineTo(300,453); //繪制下邊箭頭pDC->MoveTo(15,331); //繪制Y箭頭pDC->LineTo(10,336); //繪制左邊箭頭pDC->MoveTo(15,331);pDC->LineTo(20,336); //繪制右邊箭頭for(i=0;i<=5;i++) //寫X軸刻度線{str.Format("%d",i*50); //0-255之間添加6個刻度值pDC->SetTextColor(RGB(255,0,255)); //設置字體顏色pDC->TextOut(15+48*i,450,str); //輸出字體pDC->MoveTo(15+48*i,448); //繪制X軸刻度pDC->LineTo(15+48*i,445);}for(i=0;i<=5;i++) //寫Y軸刻度線{pDC->MoveTo(15,448-20*i); //繪制Y軸刻度pDC->LineTo(18,448-20*i);}/*繪制直方圖主要的代碼*/for(i=1;i<256;i++){pDC->MoveTo(15+i,448);if( (448-327) > (Blue[i]/40) )pDC->LineTo(15+i,448-(Blue[i]/40)); elsepDC->LineTo(15+i,327); //超過矩形的畫矩形高}//恢復以前的畫筆pDC->SelectObject(RedOlderPen);pDC->SelectObject(GreenOlderPen);pDC->SelectObject(BlueOlderPen);delete RedPen;delete GreenPen;delete BluePen;ReleaseDC(pDC);return;// Do not call CDialog::OnPaint() for painting messages }? ? ? ? 此時運行程序即可顯示直方圖。
? ? ? ? 最后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~文章不僅僅講述了直方圖相關的知識，同時文章也給你提供了一種繪制坐標圖像的思想和詳細注釋。有時候一直懷疑回憶這些知識會讓我停滯不前，但心安即好，何必在意！
? ? ? ? 從來沒有什么終南捷徑和大神，真正的捷徑只有三個：堅持、專注、認真。其他的都是細枝末節，做到這三個，其他的自然而然都會擁有。——同學CY
? ? ? （By:Eastmount 2015-5-31 下午3點 ??http://blog.csdn.net/eastmount/）
總結
以上是生活随笔為你收集整理的【数字图像处理】四.MFC对话框绘制灰度直方图的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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