基于MFC的圖片瀏覽器的設計與實現(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)字圖像處理的應用日益廣泛，逐步成為信息科學、工程學、醫(yī)學、生理學、遙感技術、地理學甚至社會科學等許多學科的重要基礎，同時作為一種實用技術廣泛應用于軍事、氣象、交通、探礦、水利、農業(yè)甚至娛樂等領域。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備出現(xiàn)后，數(shù)字圖像處理技術被大量的應用到影視、游戲等公眾及娛樂領域，與人類的生活密切相關。所謂圖像處理技術包括有數(shù)據(jù)的采集、編碼、壓縮、傳播等技術，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該能支持多種不同的圖像格式，至少應能支持常用的幾種圖像格式。本設計所實現(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域及實際應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世紀于60年代，當時大多采用中、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，理論技術研究的重點放在處理算法上。20世紀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的發(fā)展和應用起到了很好的促進作用。到了20世紀80年代，圖形圖像處理技術進入普及期。此時的微型機已經能夠擔當起圖形圖像處理的任務，而且無論是圖形還是圖像都采用了光柵掃描顯示。20世紀90年代是圖形圖像技術的實用化時期，許多高分辨率的三維彩色活動圖形圖像在各類應用領域中出現(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，實時產生高質量的圖形圖像是我們不斷的追求目標。近三十年來，數(shù)字圖像處理技術已迅速發(fā)展成為一門獨立而有強大生命力的新興學科。隨著計算機技術和半導體工業(yè)的發(fā)展，數(shù)字圖像處理技術將更加迅速向廣度和深度發(fā)展，圖像處理的應用領域必然涉及到人類生活和工作的方方面面。1.航天和航空技術方面的應用數(shù)字圖像處理技術在航天和航空技術方面的應用，例如，JPL對月球、火星照片的處理之外，另一方面的應用是在飛機遙感和衛(wèi)星遙感技術中。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。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?，F(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查（如森林調查、海洋泥沙和漁業(yè)調查、水資源調查等）、災害檢測（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、礦產量探測、大型工程地理位置勘探分析等）、農業(yè)規(guī)劃（如土壤營養(yǎng)、水份和農作物生長、產量的估算等）、城市規(guī)劃（如地質結構、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用，并獲得了良好的效果。在氣象預報和對太空其他星球研究方面，數(shù)字圖像處理技術也發(fā)揮了相當大的作用。2.生物醫(yī)學工程方面的應用數(shù)字圖像處理在生物醫(yī)學工程方面的應用十分廣泛，而且很有成效。除了上面介紹的CT技術之外，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)學診斷方面都廣泛地應用圖像處理技術。3.通信工程方面的應用當前通信的主要發(fā)展方向是聲音、文字、圖像和數(shù)據(jù)結合的多媒體通信。具體地講是將電話、電視和計算機以三網合一的方式在數(shù)字通信網上傳輸。其中以圖像通信最為復雜和困難，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成敗的關鍵。除了已應用較廣泛的熵編碼、DPCM編碼、變換編碼外，目前國內外正在大力開發(fā)研究新的編碼方法，如分行編碼、自適應網絡編碼、小波變換圖像壓縮編碼等。4.工業(yè)和工程方面的應用在工業(yè)和工程領域中圖像處理技術有著廣泛的應用，如自動裝配線中檢測零件的質量、對零件進行分類、印刷電路板疵病檢查、彈性力學照片的應力分析、流體力學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)境內識別工件及物體的形狀和排列狀態(tài)、先進的設計和制造技術中采用工業(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，將會給工農業(yè)生產帶來新的激勵，目前已在工業(yè)生產中的噴漆、焊接、裝配中得到有效的利用。5.軍事公安方面的應用在軍事方面圖像處理和識別主要用于導彈的精確末制導，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、坦克和軍艦模擬訓練系統(tǒng)等；公安業(yè)務圖片的判讀分析、指紋識別、人臉鑒別、不完整圖片的復原以及交通監(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成功應用的例子。6.文化藝術方面的應用目前這類應用有電視畫面的數(shù)字編輯、動畫的制作、電子圖像游戲、紡織工藝品設計、服裝設計與制作、發(fā)型設計、文物資料照片的復制和修復、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計算機美術。三、課題研究的基本內容該課題的設計目的是為了將專業(yè)知識應用于實踐，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及做必要的知識儲備。其建設目標為設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域及實際應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、旋轉及百葉窗、馬賽克等顯示特效，并將這些功能集成。四、研究內容及擬采用的方法和手段針對以上情況，需要解決的關鍵性技術問題有：（1）研究各個圖像格式的編碼及解碼方法。由于圖像質量的提高是建立在圖像數(shù)據(jù)增大的基礎上的，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)壓縮技術是控制數(shù)據(jù)量的基本技術。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的。而開發(fā)圖像處理軟件也應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。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、內存使用的可控性和編程的靈活性上具有優(yōu)勢。因此本設計使用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，設計出不同的解碼模塊，實現(xiàn)對圖片進行讀、寫、顯示及轉換等功能。（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)答辯準備及PPT制作。參考文獻1DavidJ.Kruglinski,ScotWingo,GeogeShepherd.ProgrammingVisualC+6.0技術內幕.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.華中科技大學出版社,2001.14陳維興,林小茶.C+面向對象程序設計教程.清華大學出版社,2000.15黃維通.VisualC+面向對象與可視化程序設計.清華大學出版社,2000.56楊淑瑩.VC+圖像處理程序設計.第2版.清華大學出版社,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+編程技術與難點剖析.第1版.清華大學出版社,2002.810北京博彥科技發(fā)展有限責任