基于MFC的圖片瀏覽器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)開題報(bào)告.doc

開題報(bào)告基于MFC的圖片瀏覽器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)一、選題的目的和意義圖像是現(xiàn)代信息社會(huì)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(huì)科學(xué)等許多學(xué)科的重要基礎(chǔ)，同時(shí)作為一種實(shí)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(jià)格低廉的高性能計(jì)算機(jī)和諸如數(shù)碼相機(jī)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(gè)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(jì)所實(shí)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(shí)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(shí)用價(jià)值和意義。二、國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀、趨勢(shì)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(dòng)、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(diǎn)。計(jì)算機(jī)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(shí)用化四個(gè)時(shí)期，初創(chuàng)期開始于20世紀(jì)于60年代，當(dāng)時(shí)大多采用中、大型機(jī)進(jìn)行處理。圖形用矢量型隨機(jī)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(diǎn)放在處理算法上。20世紀(jì)70年代進(jìn)入發(fā)展期，開始大量采用中小型機(jī)來進(jìn)行處理，圖形處理也逐漸改用光柵掃描顯示，與此同時(shí)，圖形系統(tǒng)大量用于電氣、機(jī)械和建筑CAD，并確立了三維圖形算法。特別是在這一時(shí)期出現(xiàn)了CT和衛(wèi)星遙感圖像，對(duì)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(jìn)作用。到了20世紀(jì)80年代，圖形圖像處理技術(shù)進(jìn)入普及期。此時(shí)的微型機(jī)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(shí)用化時(shí)期，許多高分辨率的三維彩色活動(dòng)圖形圖像在各類應(yīng)用領(lǐng)域中出現(xiàn)，如電視會(huì)議、視頻點(diǎn)播和影視制作等。處理信息量巨大，要求處理速度極高，實(shí)時(shí)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(dú)立而有強(qiáng)大生命力的新興學(xué)科。隨著計(jì)算機(jī)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(duì)月球、火星照片的處理之外，另一方面的應(yīng)用是在飛機(jī)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(jī)對(duì)地球上有興趣的地區(qū)進(jìn)行大量的空中攝影。對(duì)由此得來的照片進(jìn)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(jí)計(jì)算機(jī)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(bào)。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(shí)驗(yàn)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(jià)進(jìn)行簡(jiǎn)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(duì)地球每一個(gè)地區(qū)以18天為一周期進(jìn)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(hào)存入磁帶中，在衛(wèi)星經(jīng)過地面站上空時(shí)，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(chǔ)、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(jìn)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(cè)（如病蟲害檢測(cè)、水火檢測(cè)、環(huán)境污染檢測(cè)等）、資源勘察（如石油勘查、礦產(chǎn)量探測(cè)、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(zhǎng)、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(shí)際應(yīng)用，并獲得了良好的效果。在氣象預(yù)報(bào)和對(duì)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(duì)醫(yī)用顯微圖像的處理分析，如紅細(xì)胞、白細(xì)胞分類、染色體分析、癌細(xì)胞識(shí)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(jì)算機(jī)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(hào)的速率達(dá)100Mbit/s以上。要將這樣高速率的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)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(dòng)裝配線中檢測(cè)零件的質(zhì)量、對(duì)零件進(jìn)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(dòng)分揀、在一些有毒或放射性環(huán)境內(nèi)識(shí)別工件及物體的形狀和排列狀態(tài)、先進(jìn)的設(shè)計(jì)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(jī)器人，將會(huì)給工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來新的激勵(lì)，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(shí)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(chǔ)和顯示的軍事自動(dòng)化指揮系統(tǒng)、飛機(jī)、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(shí)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(yùn)行的高速公路不停車自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中的車輛和車牌的自動(dòng)識(shí)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(dòng)畫的制作、電子圖像游戲、紡織工藝品設(shè)計(jì)、服裝設(shè)計(jì)與制作、發(fā)型設(shè)計(jì)、文物資料照片的復(fù)制和修復(fù)、運(yùn)動(dòng)員動(dòng)作分析和評(píng)分等，現(xiàn)在已逐漸形成一門新的藝術(shù)計(jì)算機(jī)美術(shù)。三、課題研究的基本內(nèi)容該課題的設(shè)計(jì)目的是為了將專業(yè)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐，同時(shí)掌握一些圖像處理的基本知識(shí)和方法，為以后打下良好的基礎(chǔ)及做必要的知識(shí)儲(chǔ)備。其建設(shè)目標(biāo)為設(shè)計(jì)一個(gè)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(shí)際應(yīng)用中廣泛使用的圖像格式。該軟件能實(shí)現(xiàn)對(duì)圖片進(jìn)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?jī)?nèi)容及擬采用的方法和手段針對(duì)以上情況，需要解決的關(guān)鍵性技術(shù)問題有：（1）研究各個(gè)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(chǔ)和傳遞帶來困難。因此，如何有效地控制數(shù)字圖像的存儲(chǔ)量已成為數(shù)字圖像處理的一項(xiàng)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(chǔ)相同容量的信息，目的是更高效地存儲(chǔ)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(jìn)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(yùn)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(shì)。因此本設(shè)計(jì)使用MicrosoftVisualC+6.0作為軟件的開發(fā)平臺(tái)。（3）針對(duì)不同格式的圖像編碼與解碼方法，設(shè)計(jì)出不同的解碼模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)圖片進(jìn)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(shí)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(jìn)度安排3月20日-3月30日收集資料，閱讀文獻(xiàn)，完成開題報(bào)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(jì)階段。4月21日-5月30日系統(tǒng)實(shí)施與編程。5月21日-5月31日系統(tǒng)調(diào)試與改進(jìn)。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(xiàn)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(zhǎng)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(jì)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(jì).清華大學(xué)出版社,2000.56楊淑瑩.VC+圖像處理程序設(shè)計(jì).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(cè).北京希望電子出版社,1999.28VisualC+6.0類庫參考手冊(cè)(一)上下.北京希望電子出版社,1999.29辛長(zhǎng)安.VC+編程技術(shù)與難點(diǎn)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