基于C#的数字图像处理库的设计与开发

 2022-03-01 07:03

论文总字数:33966字

摘 要

数字图像处理是数字摄影测量和计算机视觉研究的关键技术,数字图像系统具有图像显示、图像信息获取及图像处理功能。目前处理图像的商业化软件居多且很多都是静态的,不易进行二次开发,所以综合来看Visual Studio.NET是目前最强大的编程语言之一,类型安全、面向对象并且比较容易理解是它的特点。C#拥有Java和C 两者的优点,其语言也具有简单现代面向对象等特点,因此开发基C#的数字图像处理库是数字摄影测量软件开发的基础。在分析数字摄影测量的图像处理需求基础上,使用动态链接库对数字图像处理相关技术进行综合分类,实现基于C#的数字图像处理库的设计及相关功能库的开发可实现代码的重复使用。应用范围较直接输入代码实现图像处理功能要广且便于开发大型软件。

关键词:图像处理库 动态链接库 C# 摄影测量

Abstract

Digital Image Processing is the key technology of digital photography and computer vision research. The Digital Image System have the function of display the image, image acquisition and image processing. Currently handles the majority of commercial software image and Many are still not easy to secondary development. Visual Studio.NET is one of the most powerful programming language. The characteristics of VS is Type-safe, object-oriented and it is easier to understand .C # language inherits the characteristics of Java and C , Their language also has a simple, modern object-oriented features .Development the C# based digital image processing library is the foundation of digital photogrammetry software development. In the base of analysis the image processing needs of digital photogrammetry, using dynamic link library for digital image processing-related technologies comprehensive classification, achieve the design of digital image processing based on C# and related to the development function library enables code reuse. The application range is more wider than direct input code achieve image processing function and facilitate the development of large-scale software.

Key words:Image processing library Dynamic Link Library C# Photogrammetry

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

第一章 绪论 1

1 .1研究背景 1

1.2研究现状 2

1.2.1数字图像处理技术的发展及现状 2

1.2.2数字图像处理系统的发展现状 3

1.3本文主要研究内容和结构安排 4

第二章VS、C#及动态链接库简介 5

2 .1Visual Studio.Net简介 5

2.2动态链接库(dll)简介 6

2.2.动态链接库的背景 6

2.2.2动态链接库的特征 7

2.2.3 动态链接库的分类 8

2.2.4 动态链接库的创建及使用 8

2.3本章小结 9

第三章数字图像处理库的总体设计 10

3 .1处理库的总体框架设计 10

3.2模块分类及具体功能 10

3.2.1 矩阵算法 10

3.2.2 图像处理 10

3.2.3特征提取 11

3.2.4 点运算 11

3.3 程序实验框架介绍 11

3.4本文中库的特点 13

3.4 本章小结 13

第四章数字图像处理库功能的调用与实现 14

4.1动态链接库的调用 14

4.2各个模块及功能的实现 15

4.2.1 图像处理 15

4.2.2图像阈值分割 18

4.2.3边缘检测 20

4.2.4频率变换 21

4.2.5特征提取 21

4.2.6 数字形态学处理 23

4.3本章小结 25

第五章总结与展望 26

5.1总结 26

5.2展望 26

参考文献 28

致谢 29

附录: 30

绪论

.1研究背景

人们获得视觉信息的主要途径是图像,在医药科学,军事科学,工业,前沿科研等各领域中,对图像信息的认识和发展越来越全面,我们可以通过图像处理技术可对图像上负载的有用信息进行针对性的提取工作,使用这些信息来认识和判断事物,解决实际问题,数字图像处理技术将伴随着信息科技等领域的发展,不断深入到生产和科研活动中,推动经济和建设发展。图像在用计算机转换之后变成数字图像。处理之后的图像可用数组来表示图像,图像的每个基本单元都可以被坐标系来标定【1】。所以对数字图像的处理就是对图像数组的处理,图像在计算机内以数字矩阵的方式被处理。

随着计算机技术的不断进步,数字图像处理的应用愈发广泛,但因为原始图像容易受到噪声、光照等干扰因素的影响,以及高像素带来的各种物体之间界线的不明显,会导致图像上表现出的实物比较模糊,图像上获取的信息不完全,图像质量不高等一系列问题。数字图像处理要对很多方面进行处理,涉及到诸多算法和步骤,所以通过数字图像技术中的相关算法,我们可以得到图像中大量的纹理、形状、边缘、颜色等特定的图像信息。数字图像中可以包含许多有用的信息。目前图像处理过程中存在的缺点如下所示:

  1. 商业化软件的操作界面虽然使用简单灵活,功能不断完善,但软件本质是静态与封闭的,软件功能自编译后就已确定,增加新功能或新算法或改进性能只能通过繁琐的版本升级来实现【2】
  2. 图像处理过程不能脱离其环境运行,在一些只需简单处理方法的场合下使用,不太实用。
  3. 不同的平台需要重新编译,修改实验流程。
  4. 图像处理过程中,临时编写图像处理代码不仅工作量繁重,且难以保证编译代码的准确性,需反复调试【3】
  5. 无法提高代码的反复使用的效率。临时编写图像处理代码对编写者的经验依赖大,要求编写者对软件的熟悉程度较高,上手快。

因此,为了提高分析和程序设计的效率,可以利用动态链接,可以将一些图像处理过程中使用率较高的代码写成DLL档的格式。当我们通过调用和执行DLL档里面存储的代码及函数时,Windows操作系统会将DLL档加载到存储器里面,并且,DLL档自身的结构就是可执行的文件,当程序中需要用到时才会进行链接。通过动态链接的方式,实现代码的快速共用及高效的程序实现过程。

本文研究的图像处理库,正是采用了Visual Studio.NET下的动态链接库来实现的。

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