基于MFC的圖片瀏覽器的設(shè)計與實現(xiàn)開題報告.doc

開題報告基于MFC的圖片瀏覽器的設(shè)計與實現(xiàn)一、選題的目的和意義圖像是現(xiàn)代信息社會中最基本的信息，它使信息變得栩栩如生，更加符合人們的日常交流習(xí)慣，因此它成為人類獲取和交換信息的主要來源。如今數(shù)字圖像處理的應(yīng)用日益廣泛，逐步成為信息科學(xué)、工程學(xué)、醫(yī)學(xué)、生理學(xué)、遙感技術(shù)、地理學(xué)甚至社會科學(xué)等許多學(xué)科的重要基礎(chǔ)，同時作為一種實用技術(shù)廣泛應(yīng)用于軍事、氣象、交通、探礦、水利、農(nóng)業(yè)甚至娛樂等領(lǐng)域。尤其是價格低廉的高性能計算機和諸如數(shù)碼相機及掃描儀這樣的圖像采集設(shè)備出現(xiàn)后，數(shù)字圖像處理技術(shù)被大量的應(yīng)用到影視、游戲等公眾及娛樂領(lǐng)域，與人類的生活密切相關(guān)。所謂圖像處理技術(shù)包括有數(shù)據(jù)的采集、編碼、壓縮、傳播等技術(shù)，而在不同的系統(tǒng)上和不同的軟件中采用不同的圖像表示方式，即以不同的圖像格式，來表示數(shù)字圖像。因此，一個通用的圖像處理軟件應(yīng)該能支持多種不同的圖像格式，至少應(yīng)能支持常用的幾種圖像格式。本設(shè)計所實現(xiàn)的圖片瀏覽軟件擬支持以下幾種圖像格式：BMP、PCX、TGA、JPEG、GIF。這幾種圖像格式均為在圖像處理領(lǐng)域及實際應(yīng)用中廣泛使用的圖像格式。因此本選題具有較好的實用價值和意義。二、國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢圖形、圖象是人類最容易接收的信息媒體。中國有句古語：“百聞不如一見”，這說明圖形、圖象也是信息量極其豐富的媒體，一幅圖畫可以形象、生動、直觀地表現(xiàn)出大量的信息，具有文字和聲音所不可比擬的優(yōu)點。計算機圖形圖像系統(tǒng)的發(fā)展經(jīng)歷了初創(chuàng)、發(fā)展、普及和實用化四個時期，初創(chuàng)期開始于20世紀(jì)于60年代，當(dāng)時大多采用中、大型機進行處理。圖形用矢量型隨機掃描顯示，圖像用像素型光柵掃描顯示，理論技術(shù)研究的重點放在處理算法上。20世紀(jì)70年代進入發(fā)展期，開始大量采用中小型機來進行處理，圖形處理也逐漸改用光柵掃描顯示，與此同時，圖形系統(tǒng)大量用于電氣、機械和建筑CAD，并確立了三維圖形算法。特別是在這一時期出現(xiàn)了CT和衛(wèi)星遙感圖像，對圖形圖像處理技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用起到了很好的促進作用。到了20世紀(jì)80年代，圖形圖像處理技術(shù)進入普及期。此時的微型機已經(jīng)能夠擔(dān)當(dāng)起圖形圖像處理的任務(wù)，而且無論是圖形還是圖像都采用了光柵掃描顯示。20世紀(jì)90年代是圖形圖像技術(shù)的實用化時期，許多高分辨率的三維彩色活動圖形圖像在各類應(yīng)用領(lǐng)域中出現(xiàn)，如電視會議、視頻點播和影視制作等。處理信息量巨大，要求處理速度極高，實時產(chǎn)生高質(zhì)量的圖形圖像是我們不斷的追求目標(biāo)。近三十年來，數(shù)字圖像處理技術(shù)已迅速發(fā)展成為一門獨立而有強大生命力的新興學(xué)科。隨著計算機技術(shù)和半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術(shù)將更加迅速向廣度和深度發(fā)展，圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域必然涉及到人類生活和工作的方方面面。1.航天和航空技術(shù)方面的應(yīng)用數(shù)字圖像處理技術(shù)在航天和航空技術(shù)方面的應(yīng)用，例如，JPL對月球、火星照片的處理之外，另一方面的應(yīng)用是在飛機遙感和衛(wèi)星遙感技術(shù)中。許多國家每天派出很多偵察飛機對地球上有興趣的地區(qū)進行大量的空中攝影。對由此得來的照片進行處理分析，以前需要雇用幾千人，而現(xiàn)在改用配備有高級計算機的圖像處理系統(tǒng)來判讀分析，既節(jié)省人力，又加快了速度，還可以從照片中提取人工所不能發(fā)現(xiàn)的大量有用情報。從60年代末以來，美國及一些國際組織發(fā)射了資源遙感衛(wèi)星（如LANDSAT系列）和天空實驗室（如SKYLAB），由于成像條件受飛行器位置、姿態(tài)、環(huán)境條件等影響，圖像質(zhì)量總不是很高。因此，以如此昂貴的代價進行簡單直觀的判讀來獲取圖像是不合算的，而必須采用數(shù)字圖像處理技術(shù)。如LANDSAT系列陸地衛(wèi)星，采用多波段掃描器（MSS），在900km高空對地球每一個地區(qū)以18天為一周期進行掃描成像，其圖像分辨率大致相當(dāng)于地面上十幾米或100米左右（如1983年發(fā)射的LANDSAT-4，分辨率為30m）。這些圖像在空中先處理（數(shù)字化、編碼）成數(shù)字信號存入磁帶中，在衛(wèi)星經(jīng)過地面站上空時，再高速傳送下來，然后由處理中心分析判讀。這些圖像無論是在成像、存儲、傳輸過程中，還是在判讀分析中，都必須采用很多數(shù)字圖像處理方法。現(xiàn)在世界各國都在利用陸地衛(wèi)星所獲取的圖像進行資源調(diào)查（如森林調(diào)查、海洋泥沙和漁業(yè)調(diào)查、水資源調(diào)查等）、災(zāi)害檢測（如病蟲害檢測、水火檢測、環(huán)境污染檢測等）、資源勘察（如石油勘查、礦產(chǎn)量探測、大型工程地理位置勘探分析等）、農(nóng)業(yè)規(guī)劃（如土壤營養(yǎng)、水份和農(nóng)作物生長、產(chǎn)量的估算等）、城市規(guī)劃（如地質(zhì)結(jié)構(gòu)、水源及環(huán)境分析等）。我國也陸續(xù)開展了以上諸方面的一些實際應(yīng)用，并獲得了良好的效果。在氣象預(yù)報和對太空其他星球研究方面，數(shù)字圖像處理技術(shù)也發(fā)揮了相當(dāng)大的作用。2.生物醫(yī)學(xué)工程方面的應(yīng)用數(shù)字圖像處理在生物醫(yī)學(xué)工程方面的應(yīng)用十分廣泛，而且很有成效。除了上面介紹的CT技術(shù)之外，還有一類是對醫(yī)用顯微圖像的處理分析，如紅細胞、白細胞分類、染色體分析、癌細胞識別等。此外，在光肺部圖像增晰、超聲波圖像處理、心電圖分析、立體定向放射治療等醫(yī)學(xué)診斷方面都廣泛地應(yīng)用圖像處理技術(shù)。3.通信工程方面的應(yīng)用當(dāng)前通信的主要發(fā)展方向是聲音、文字、圖像和數(shù)據(jù)結(jié)合的多媒體通信。具體地講是將電話、電視和計算機以三網(wǎng)合一的方式在數(shù)字通信網(wǎng)上傳輸。其中以圖像通信最為復(fù)雜和困難，因圖像的數(shù)據(jù)量十分巨大，如傳送彩色電視信號的速率達100Mbit/s以上。要將這樣高速率的數(shù)據(jù)實時傳送出去，必須采用編碼技術(shù)來壓縮信息的比特量。從一定意義上講，編碼壓縮是這些技術(shù)成敗的關(guān)鍵。除了已應(yīng)用較廣泛的熵編碼、DPCM編碼、變換編碼外，目前國內(nèi)外正在大力開發(fā)研究新的編碼方法，如分行編碼、自適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)編碼、小波變換圖像壓縮編碼等。4.工業(yè)和工程方面的應(yīng)用在工業(yè)和工程領(lǐng)域中圖像處理技術(shù)有著廣泛的應(yīng)用，如自動裝配線中檢測零件的質(zhì)量、對零件進行分類、印刷電路板疵病檢查、彈性力學(xué)照片的應(yīng)力分析、流體力學(xué)圖片的阻力和升力分析、郵政信件的自動分揀、在一些有毒或放射性環(huán)境內(nèi)識別工件及物體的形狀和排列狀態(tài)、先進的設(shè)計和制造技術(shù)中采用工業(yè)視覺等。其中值得一提的是研制具備視覺、聽覺和觸覺功能的智能機器人，將會給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來新的激勵，目前已在工業(yè)生產(chǎn)中的噴漆、焊接、裝配中得到有效的利用。5.軍事公安方面的應(yīng)用在軍事方面圖像處理和識別主要用于導(dǎo)彈的精確末制導(dǎo)，各種偵察照片的判讀，具有圖像傳輸、存儲和顯示的軍事自動化指揮系統(tǒng)、飛機、坦克和軍艦?zāi)M訓(xùn)練系統(tǒng)等；公安業(yè)務(wù)圖片的判讀分析、指紋識別、人臉鑒別、不完整圖片的復(fù)原以及交通監(jiān)控、事故分析等。目前已投入運行的高速公路不停車自動收費系統(tǒng)中的車輛和車牌的自動識別都是圖像處理技術(shù)成功應(yīng)用的例子。6.文化藝術(shù)方面的應(yīng)用目前這類應(yīng)用有電視畫面的數(shù)字編輯、動畫的制作、電子圖像游戲、紡織工藝品設(shè)計、服裝設(shè)計與制作、發(fā)型設(shè)計、文物資料照片的復(fù)制和修復(fù)、運動員動作分析和評分等，現(xiàn)在已逐漸形成一門新的藝術(shù)計算機美術(shù)。三、課題研究的基本內(nèi)容該課題的設(shè)計目的是為了將專業(yè)知識應(yīng)用于實踐，同時掌握一些圖像處理的基本知識和方法，為以后打下良好的基礎(chǔ)及做必要的知識儲備。其建設(shè)目標(biāo)為設(shè)計一個通用的圖像查看和瀏覽軟件，該軟件能支持多種不同的圖像格式，如BMP、PCX、TGA、JPEG、GIF等。這幾種圖像格式均為在圖像處理領(lǐng)域及實際應(yīng)用中廣泛使用的圖像格式。該軟件能實現(xiàn)對圖片進行讀、寫、顯示等功能，以及圖像處理中一些常用的變換算法，如圖像的放大、縮小、旋轉(zhuǎn)及百葉窗、馬賽克等顯示特效，并將這些功能集成。四、研究內(nèi)容及擬采用的方法和手段針對以上情況，需要解決的關(guān)鍵性技術(shù)問題有：（1）研究各個圖像格式的編碼及解碼方法。由于圖像質(zhì)量的提高是建立在圖像數(shù)據(jù)增大的基礎(chǔ)上的，而圖像數(shù)據(jù)量的增大將不可避免地減低圖像處理的速度，并且給存儲和傳遞帶來困難。因此，如何有效地控制數(shù)字圖像的存儲量已成為數(shù)字圖像處理的一項重要課題。數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)是控制數(shù)據(jù)量的基本技術(shù)。所謂數(shù)據(jù)壓縮，就是用更少的數(shù)據(jù)位存儲相同容量的信息，目的是更高效地存儲信息。各種圖像格式都可以采用一種，甚至多種不同的數(shù)據(jù)壓縮算法來壓縮數(shù)據(jù)量，因此圖像格式和壓縮算法是密切相關(guān)的。而開發(fā)圖像處理軟件也應(yīng)首先了解圖像的編碼及解碼方法。（2）在Windows環(huán)境下，目前比較流行的可視化開發(fā)工具主要有：VisualC+、VisualBasic、C+Builder、Delphi、PowerBuilder及JBuilder等。而本軟件采用MicrosoftVisualC+6.0作為開發(fā)工具，并使用MFCApplicationFramework作為本軟件的基本架構(gòu)。采用C+來進行圖像編程的主要原因是，與Java和C#等現(xiàn)代編程語言相比，C+在程序運行的效率、內(nèi)存使用的可控性和編程的靈活性上具有優(yōu)勢。因此本設(shè)計使用MicrosoftVisualC+6.0作為軟件的開發(fā)平臺。（3）針對不同格式的圖像編碼與解碼方法，設(shè)計出不同的解碼模塊，實現(xiàn)對圖片進行讀、寫、顯示及轉(zhuǎn)換等功能。（4）利用圖像處理中一些常用的變換算法，實現(xiàn)圖像的放大、縮小、旋轉(zhuǎn)及百葉窗、馬賽克等顯示特效，并將這些功能集成。五、進度安排3月20日-3月30日收集資料，閱讀文獻，完成開題報告。4月1日-4月10日系統(tǒng)分析階段。4月11日-4月20日系統(tǒng)設(shè)計階段。4月21日-5月30日系統(tǒng)實施與編程。5月21日-5月31日系統(tǒng)調(diào)試與改進。6月1日-6月10日畢業(yè)論文撰寫。6月11日-6月16日畢業(yè)論文打印、畢業(yè)答辯準(zhǔn)備及PPT制作。參考文獻1DavidJ.Kruglinski,ScotWingo,GeogeShepherd.ProgrammingVisualC+6.0技術(shù)內(nèi)幕.第5版.北京希望電子出版社,2002.32周長發(fā).精通VisualC+圖像處理編程.第2版.電子工業(yè)出版社,2004.103侯俊杰.深入淺出MFC.第2版.華中科技大學(xué)出版社,2001.14陳維興,林小茶.C+面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計教程.清華大學(xué)出版社,2000.15黃維通.VisualC+面向?qū)ο笈c可視化程序設(shè)計.清華大學(xué)出版社,2000.56楊淑瑩.VC+圖像處理程序設(shè)計.第2版.清華大學(xué)出版社,2005.17希望圖書創(chuàng)作室.VisualC+6.0語言參考手冊.北京希望電子出版社,1999.28VisualC+6.0類庫參考手冊(一)上下.北京希望電子出版社,1999.29辛長安.VC+編程技術(shù)與難點剖析.第1版.清華大學(xué)出版社,2002.810北京博彥科技發(fā)展有限責(zé)任