数字图像处理纸牌识别课程设计.doc

(完整word版)数字图像处理纸牌识别课程设计课 程 设 计 课程名称_数字图像处理_题目名称_纸牌识别_学生学院_ _专业班级_ _学 号_ _学生姓名_ _ _指导教师_ _曹江中_一、设计题目（1）、在VC环境下实现打开、显示一幅纸牌图(设计资料中有纸牌图）。（2）、将提供的几幅图片中的纸牌进行分类和识别，要求：a、判断出是那种类型（共四类：红桃，梅花、黑桃、方片）； b、检测出点数（1、210）；c：将上述检测的结果输出。二、设计目的通过设计，以C+为工具，实现数字图像处理。会用数字图像处理知识对图像进行增强,如全局阈值，对图像进行旋转,边缘检测，对图像进行平移，截取图像特征并会用简单的模板匹配方法匹配判断图片内容。学会使用FMC。三设计内容。（1） 基本思想为：对图片进行中值滤波去除噪声，对图像进行全局阈值处理,用锐化模板检测,纸牌边缘，左方开始测量每个点当碰到纸牌边缘时灰度为255，此时记下像素距离，从而对得到纸牌水平位置，同理得图片竖直距离，对图片进行平移,并截取左上角的特征，对特征进行基本处理,如二值化.逐一加载模板，进行匹配，匹配原理为特征于模板相同像素的个数,如个数很高则匹配成功，从而识别纸牌.（2）在下建立FMC平台.使用DIB类处理bmp格式文件。工程名为pokeridentyfy.CPokeridentyfyview。中包的DIB类有CDIB m_dib；CDIB mid_boader;CDIB boaer_crectCDIB cutmask;CDIB forcut;CDIB masknumber;CDIB masktype；用于存放，处理和显示图片。制作菜单每个对于图像处理功能，一个按键调用一个处理函数，也可一个按键调用多个处理函数。菜单及其功能如下图打开图像的代码为功能为大开所处理图像：void CPokeridentifyView：:OnOpenimage（) / TODO: Add your command handler code herestatic char szFilter=BMP文件(*.bmp）|。bmp|”； /定义过滤文件的类型CFileDialog dlg(TRUE,”bmp”，NULL，OFN_HIDEREADONLYOFN_OVERWRITEPROMPT，szFilter)；/定义文件对话框对象CString filename； int ret=dlg.DoModal(); /运行打开文件对方框if（ret=IDOK)filename=dlg。GetFileName(); /获取所选择图像的路径m_dib。LoadFromFile（filename); /加载图像if（!m_dib.m_bLoaded) /判断是否加载图像成功AfxMessageBox(图像打不开”）;return；mid_boader。LoadFromFile(filename）； /加载图像if(！mid_boader.m_bLoaded) /判断是否加载图像成功AfxMessageBox（”图像打不开）;return；boaer_crect。LoadFromFile（filename）； /加载图像if(！boaer_crect。m_bLoaded) /判断是否加载图像成功AfxMessageBox(图像打不开）；return;cutmask。LoadFromFile（”TTcut。bmp”）; /加载图像if（！cutmask.m_bLoaded） /判断是否加载图像成功AfxMessageBox(”图像打不开）;return; forcut.LoadFromFile（filename）; /加载图像if(!forcut。m_bLoaded) /判断是否加载图像成功AfxMessageBox（”图像打不开”);return;masknumber。LoadFromFile(”1。bmp”）； /加载图像if（!masknumber.m_bLoaded) /判断是否加载图像成功masktypeAfxMessageBox（”图像打不开”);return; masktype。LoadFromFile(111.bmp）； /加载图像if（!masktype。m_bLoaded） /判断是否加载图像成功AfxMessageBox（”图像打不开”);return； 打开一图片后为:中值滤波的代码为:void CPokeridentifyView:：OnMidiamaskImage() / TODO: Add your command handler code hereif（!m_dib.m_bLoaded) AfxMessageBox（图像还打开,请先打开图像！”)；return; /获取图像宽和高int nw=m_dib.GetDIBWidth(）;int nh=m_dib.GetDIBHeight（);int i,j; BYTE * ptemp=（BYTE ） new BYTEnwnh；memset(ptemp,0,nw*nh）；double mid9;for(j=3/2；jnh-3/2；j+）for(i=3/2；inw-3/2；i+)double result=0； int k,h;for（k=0;k3；k+）/k行h列for(h=0;h3；h+）midk3+h=m_dib。m_pdata（j-k)nw+i-h；int ii,jj,tempmid;double sweep; for(ii=0；ii8；ii+） tempmid=ii; for（jj=ii；jj255）result=255； if（result0)result=0；ptempjnw+i=result；memcpy(m_dib。m_pdata,ptemp,nw*nh）；m_dib。UpdateData();memcpy（mid_boader.m_pdata,ptemp，nwnh）；mid_boader.UpdateDatadup()； deleteptemp；/刷新屏幕Invalidate(）; 调用后结果为：全局门限的代码中先计算图像的直方图，以一个点（一般去中间值）把直方图分成两份，分别计算两部分的灰度均值,m1与m2,由(m1+m2）/2得到新的阈值与灰度分割点，知道新阈值与旧的阈值相差不到。用新的阈值进行二值化。代码为：void CPokeridentifyView:：OnAllthrImage（） / TODO: Add your command handler code hereif(!m_dib.m_bLoaded） AfxMessageBox（”图像还打开,请先打开图像!);return; /获取图像宽和高int nw=m_dib.GetDIBWidth（）；int nh=m_dib。GetDIBHeight（);int i,j；double p256;/存放直方图int throld=200，thrnew=210,m1=0,m2=0；/匹配时用180for（i=0;i256;i+)pi=0；for（j=0;jnh;j+）for（i=0;inw；i+）pm_dib.m_pdatajnw+i+; /统计各像素总数 for（i=0；i256；i+)pi=pi*1。0/(nwnh)；/直方图归一化 dothrold=thrnew;for(i=0；i=throld；i+)m1=m1+pi*i;for（i=throld+1；i256；i+)m2=m2+pi*i；thrnew=（m1+m2)/2；while( abs(thrnew=throld)5 ）； for（j=0；jnh；j+）for（i=0;inw;i+)/对图像的第j行、第i列的象素的灰度信息进行判断，修改if（m_dib.m_pdatajnw+ithrnew)m_dib。m_pdataj*nw+i=255；elsem_dib.m_pdataj*nw+i=0；/将修改的m_pdata的数据赋值给m_pDIBData，以显示修改的结果m_dib。UpdateData(); memcpy（mid_boader.m_pdata,m_dib。m_pdata，nwnh)；mid_boader.UpdateData（）;/刷新屏幕Invalidate(）； 结果为：对图像进行边缘检测的代码为:void CPokeridentifyView:：OnFindborderImage() / TODO： Add your command handler code hereif（！m_dib.m_bLoaded） AfxMessageBox(图像还打开，请先打开图像！”);return; /获取图像宽和高int nw=m_dib.GetDIBWidth（）；int nh=m_dib.GetDIBHeight（）;int i，j; BYTE ptemp=(BYTE *） new BYTEnwnh;memset（ptemp,0，nwnh);double mask33=1,1，-1，-1,8，1，1，1，1;for（j=3/2;jnh-3/2;j+）for(i=3/2;i255)result=255；if(result0）result=0;ptempjnw+i=result;memcpy(m_dib。m_pdata,ptemp，nwnh）；m_dib.UpdateData(）; memcpy(boaer_crect。m_pdata，ptemp,nwnh);boaer_crect.UpdateData（）; deleteptemp； /刷新屏幕 Invalidate(）；结果为:对图片进行测量并平移校正的代码为：void CPokeridentifyView：OnAutomoveImage(） / TODO: Add your command handler code hereif（！m_dib.m_bLoaded) AfxMessageBox（图像还打开，请先打开图像!”）;return； /获取图像宽和高int nw=m_dib。GetDIBWidth（);int nh=m_dib.GetDIBHeight();int i,j; BYTE ptemp=（BYTE ) new BYTEnw*nh；memset（ptemp，0，nw*nh）；int movedownj，moverighti；/移动像素距离int h,k；int temp;int nwmove7,nhmove7;int nwmlength7=600,600,600，600,600，600，600,nhmlength7=600，600,600,600,600,600,600;int bnw,bnh；for（i=0；i7;i+)nhmovei=nh*(i+1)/8;nwmovei=nw*（i+1)/8;for(k=0；k7；k+)/寻找水平距离for(i=0;inw;i+) if（m_dib.m_pdatanhmoveknw+i!=0)nhmlengthk=i;break； for(k=0；k7；k+)/寻找竖直距离for(j=nh;j0;j-）if(m_dib。m_pdataj*nw+nwmovek！=0)nwmlengthk=nhj;break;for（i=0;i6;i+)/水平测量量nhmlegnth的排列k=i;for（j=i;j7;j+）if(nhmlengthjnhmlengthk)k=j;temp=nhmlengthk;nhmlengthk=nhmlengthi;nhmlengthi=temp；bnw=nhmlength0;for（i=0;i6；i+)/竖直测量量nwmlength的排列k=i;for(j=i;j7；j+）if(nwmlengthjnwmlengthk)k=j;temp=nwmlengthk；nwmlengthk=nwmlengthi；nwmlengthi=temp;bnh=nwmlength0;movedownj=-bnh；moverighti=-bnw;for(j=0;j0&knw）ptemph*nw+k=m_dib。m_pdataj*nw+i；memcpy(m_dib.m_pdata,ptemp，nw*nh）；m_dib。UpdateData(）；memcpy(boaer_crect。m_pdata，ptemp,nw*nh);boaer_crect。UpdateDatadup()；/刷新屏幕 Invalidate（）；/*/for(j=0;jnh；j+)for（i=0；i0&hnh&k0&knw)ptemph*nw+k=forcut.m_pdatajnw+i; memcpy(forcut。m_pdata,ptemp,nwnh）； forcut.UpdateData(); deleteptemp;void CPokeridentifyView：OnRecreactImage（） / TODO: Add your command handler code hereif(！m_dib.m_bLoaded) AfxMessageBox(图像还打开，请先打开图像！)；return; /获取图像宽和高int nw=m_dib.GetDIBWidth(）；int nh=m_dib。GetDIBHeight()；int i，j；int h,k；BYTE ptemp=（BYTE *) new BYTEnwnh；memset(ptemp,0,nwnh）;int movedownj，moverighti;/移动像素距离int bnh；int moveup=500；for(j=0;jnh;j+）if(m_dib。m_pdatajnw+50=255）moveup=j；break；bnh=moveup;movedownj=bnh;moverighti=0；for(j=0;jnh;j+)for（i=0;i0knw)ptemph*nw+k=m_dib.m_pdataj*nw+i；memcpy（m_dib.m_pdata,ptemp,nwnh)；m_dib.UpdateData();/刷新屏幕 deleteptemp;Invalidate（）；平移结果为：截取特权的代码为：void CPokeridentifyView:：OnCrectGetfeature() / TODO： Add your command handler code hereif（!cutmask。m_bLoaded） AfxMessageBox（”图像还打开，请先打开图像！”）;return; /获取图像宽和高int nw=m_dib。GetDIBWidth()；int nh=m_dib。GetDIBHeight（);int i，j； BYTE * ptemp=（BYTE ） new BYTEnw*nh； memset（ptemp，0,nw*nh）;int nw1=cutmask。GetDIBWidth()；int nh1=cutmask。GetDIBHeight（)；for（j=nh-nh1;jnh;j+)for(i=0;inw1；i+)cutmask。m_pdata（j（nhnh1）*nw1+i=forcut.m_pdatajnw+i;cutmask.UpdateDatadup（）; Invalidate(）;结果为：对特征进行处理并加载模板，进行匹配，并显示匹配结果的代码为：void CPokeridentifyView:OnFeatureRecognize（） / TODO： Add your command handler code hereif（！cutmask.m_bLoaded） AfxMessageBox（”图像还打开，请先打开图像！”）;return； /获取图像宽和高int nw=cutmask。GetDIBWidth（）;int nh=cutmask.GetDIBHeight（）;int i,j;int k，h，t; BYTE * ptemp=(BYTE ） new BYTEnw*nh;/*/特征增强double p256;int throld=200，thrnew=180,m1=0,m2=0；/匹配时用180for（i=0；i256；i+)pi=0；for(j=0；jnh;j+)for（i=0；inw;i+)pcutmask。m_pdataj*nw+i+； /统计各像素总数 for（i=0;i256；i+)pi=pi1.0/（nw*nh)；/直方图归一化 dothrold=thrnew；for（i=0；i=throld；i+）m1=m1+pi*i；for(i=throld+1;i256；i+）m2=m2+pii；thrnew=（m1+m2)/2;while( abs（thrnew=throld)5 );for（j=0;jnh;j+)for(i=0;inw；i+)/对图像的第j行、第i列的象素的灰度信息进行判断，修改if（cutmask。m_pdataj*nw+ithrnew)ptempjnw+i=255;else ptempjnw+i=0；memcpy（cutmask。m_pdata，ptemp,nwnh)；cutmask。UpdateData(）; Invalidate（）;/识别 int cardnumber; float nuberthr=0.9; float typethr=0。92;CString filename; /*/数字识别 for(t=0;t10;t+) switch（t) case 0:filename=”1。bmp”;break; case 1:filename=2.bmp;break;case 2:filename=3.bmp;break；case 3：filename=4.bmp”；break;case 4：filename=”5。bmp;break；case 5:filename=6。bmp”；break；case 6：filename=”7.bmp”;break；case 7：filename=8。bmp”；break；case 8:filename=”9.bmp”；break;case 9:filename=10.bmp”;break;masknumber。LoadFromFile(filename)； /加载图像if(！masknumber。m_bLoaded） /判断是否加载图像成功AfxMessageBox(匹配加载模板失败”);return;int nw2=masknumber。GetDIBWidth（);int nh2=masknumber.GetDIBHeight（）; BYTE maskptemp=(BYTE ) new BYTEnw2nh2；/*/double p256;int throld=200，thrnew=180，m1=0,m2=0;/匹配时用180for（i=0；i256;i+)pi=0;for(j=0；jnh2;j+）for（i=0；inw2；i+）pmasknumber。m_pdataj*nw2+i+; /统计各像素总数 for(i=0;i256;i+）pi=pi*1。0/(nw2*nh2）；/直方图归一化 dothrold=thrnew;for(i=0;i=throld;i+）m1=m1+pi*i;for(i=throld+1;i256;i+）m2=m2+pii；thrnew=（m1+m2)/2；while（ abs（thrnew=throld）5 ）；for（j=0；jnh2;j+）for(i=0；inw2;i+)/对图像的第j行、第i列的象素的灰度信息进行判断，修改if(masknumber.m_pdatajnw2+ithrnew）maskptempj*nw2+i=255;else maskptempj*nw2+i=0；memcpy(masknumber。m_pdata，maskptemp，nw2*nh2)；masknumber.UpdateData（);Invalidate（);delete maskptemp；/*/int count；int flag=0；for(h=0；h31;h+）for（k=0;k5;k+）count=0; for(j=0；jnuberthr)cardnumber=t;flag=1;break;if（flag=1)break; /检测花型 int cardtype； /*/ double type4;for（t=0；t4;t+)switch（t）case 0:filename=111.bmp”；break；case 1：filename=222.bmp”;break;case 2：filename=”333。bmp；break；case 3:filename=444。bmp”；break；masktype。LoadFromFile（filename); /加载图像if（!masktype。m_bLoaded） /判断是否加载图像成功AfxMessageBox（匹配加载模板失败);return；int nw3=masktype.GetDIBWidth（）;int nh3=masktype.GetDIBHeight(); BYTE typeptemp=（BYTE ） new BYTEnw3*nh3;/*/double p256;int throld=200，thrnew=180,m1=0，m2=0;/匹配时用180for（i=0；i256；i+)pi=0；for(j=0;jnh3；j+)for（i=0；inw3;i+）pmasktype.m_pdatajnw3+i+; /统计各像素总数 for(i=0；i256；i+)pi=pi1.0/(nw3nh3)；/直方图归一化 dothrold=thrnew；for(i=0；i=throld;i+）m1=m1+pii;for（i=throld+1;i256;i+)m2=m2+pii;thrnew=（m1+m2）/2;while( abs（thrnew=throld）5 )；for(j=0;jnh3;j+）for(i=0;inw3;i+）/对图像的第j行、第i列的象素的灰度信息进行判断，修改if(masktype.m_pdataj*nw3+ithrnew)typeptempj*nw3+i=255;else typeptempjnw3+i=0； memcpy(masktype。m_pdata,typeptemp，nw3*nh3）;masktype.UpdateData（)； Invalidate();delete typeptemp; int count；double cmp535;for（h=0;h35；h+)for(k=0；ktypet）typet=cmpkh； cardtype=0；double tmepp=type0;for(i=0;i4;i+）if(typeitmepp）tmepp=typei;cardtype=i；/检测结果显示 略结果为：四、实验分析与总结由于图片的位置可能是斜的，所以需要对图片进行旋转；可以再以个函数内调用多个以上函数依次完成上面操作。测量距离的方法为在水平与竖直均匀分布的7个位置上测量，由于噪声所以需要进行中值滤波。五、心得体会 由于编程上的问题，编译连接时老实错误,有的图片由于运行是程序出现不明错误而为能读取。在测量上由于只用了7个点所以有时会有较大误差,此时可再图片预处理上多进行几步操作，而不能一键检测。在匹配上由于用了图片相减的方法，误差较大,对于数只可以准确检测出来,但由于花型，过小导致误差较大，有时不能检测出来,需要改进。精彩文档