图形图像处理基础.ppt

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1、图形图像处理基础1、GDI+绘图基础1.1 图形设备接口(GDI+)GDI+（Graphics Device Interface Plus）是.NET中实现图形、图像及文字处理的API；所有的API都包含在以下名词空间里：System.Drawing坐标系统1.2 图形上下文和Graphics对象C#中的“图形上下文”是屏幕上可绘制图形的区域，Graphics对象管理“图形上下文”；Graphlics对象包括了绘图、字体处理、颜色处理等各种图形处理的方法，我们进行图形绘制，第一步就必须创建或获得一个Graphics对象；1.3 颜色处理在.NET中，使用Color结构来定义操纵色彩的方法和常量

2、；在.NET中，任何颜色都可以通过alpha、红、绿、蓝四个数来表示，这种表示法称为ARGB值，alpha代表颜色的透明度，这四个数的取值都是从0255；要使用ARGB来设定颜色，需要使用Color的静态方法FromArgb来返回一个Color对象，如：Color mycolor=Color.FromArgb(0,0,0,0);此外，Color还预定义了一些Color常量，我们可以直接使用，如：Color.RedColor.Black1.4 图形程序的设计的一般方法一般而言，图形程序的设计可分为以下步骤：1、创建或者获取Graphics对象；2、创建画图工具对象（如画笔、画刷对象）；3、调用G

3、raphics对象的方法进行图形绘制。2、创建画布（Graphics对象）用GDI+创建图形需要先创建一个Graphics对象，Graphics类是GDI+的核心；创建Graphics对象类似于建立了一块画布，有了画布，才可以调用其画图方法进行绘图；在图形程序设计中，通常使用下述两种方法创建一个Graphics对象：1、利用窗体或控件的Paint事件中的PaintEventArgs来建立Graphics对象的引用，如：2、利用窗体或某个控件的CreateGraphics方法建立Graphics对象的引用，所建对象是控件或窗体的绘图区域，如：3、创建绘图工具3.1 创建画笔（Pen）对象画笔用于

4、绘制线条、勾勒形状轮廓或呈现其它几何表示形式；画笔对象用Pen类来创建，画笔通常具有宽度、样式和颜色三种属性：宽度用来确定所画线条的宽度，默认以像素为单位；颜色确定了所画的线条颜色；样式确定了所画线条的线型，如实线、虚线、点线等。Pen类位于System.Drawing名词空间内，常用的构造函数有两种：public Pen(Color color);Pen pen1=new Pen(Color.Red);public Pen(Color color,float width);Color pencolor=Color.FromArgb(0,255,0,0);Pen mypen=new Pen(p

5、encolor,2);3.2 创建画刷（Brush）对象画刷对象用于填充图形区域，如实心形状、图像或文本，它指定了填充的特性；Brush类是一个抽象基类，不能用它来创建对象，GDI+系统提供了几种它的子类以供使用：SolidBrush：单色画刷HatchBrush：阴影画刷TextureBrush：纹理画刷LinearGradientBrush：颜色渐变画刷PathGradientBrush：路径渐变画刷3.2.1 单色画刷SolidBrush类是所有Brush之中最基础的一种，属于名词空间，其主要用途是将某一特定区域填入单一的颜色；其构造函数如下：public SolidBrush(Colo

6、r);SolidBrush bh1=new SolidBrush(Color.Red);Graphics g=pictureBox1.CreateGraphics();SolidBrush b=new SolidBrush(Color.Blue);g.FillRectangle(b,10,10,200,100);3.2.2 阴影画刷这种画刷具有两种颜色：前景色和背景色，前景色定义线条的颜色，背景色定义各线条之间间隙的颜色；有两个构造函数public HatchBrush(HatchStyle,Color);public HatchBrush(HatchStyle,Color,Color);其中

7、HatchStyle为枚举类型，定义了阴影画刷的样式，常用取值如下表所示：HatchBrush hb=new HatchBrush(HatchStyle.Cross,Color.Red);BackwardDiagonal从右上到左下的对角线的线条图案。Cross指定交叉的水平线和垂直线。DiagonalCross指定互相交叉的正向对角线和反向对角线。这些直线是锯齿消除的。ForwardDiagonal从左上到右下的对角线的线条图案。Horizontal水平线的图案。Vertical垂直线的图案。Graphics g=pictureBox1.CreateGraphics();HatchBrush

8、 b=new HatchBrush(HatchStyle.Cross,Color.Blue);g.FillRectangle(b,10,10,200,100);3.3.3 渐变画刷渐变画刷用于在某一特定的区域内产生渐变效果，一般而言，常见的渐变效果是由两个颜色逐渐变化而来的；在.NET中有两种渐变画刷：LinearGradientBrush：可以显示线型渐变效果（线性渐变）；PathGradientBrush：可以显示比较有弹性的渐变效果（路径渐变）。LinearGradientBrush的构造函数public LinearGradientBrush(Point point1,Point po

9、int2,Color color1,Color color2);其中：point1：表示渐变起始点；point2：渐变终结点；color1：表示渐变起始颜色；color2：渐变终结颜色。Graphics g=pictureBox1.CreateGraphics();LinearGradientBrush b=new LinearGradientBrush(new Point(0,0),new Point(300,200),Color.Red,Color.Black);g.FillRectangle(b,0,0,300,200);4、Graphics对象的常用画图方法4.1 画直线Graphic

10、s对象的DrawLine方法提供了在两点间画直线的方法，它有两种使用方法：public void DrawLine(Pen,int,int,int,itn);public void DrawLine(Pen,Point,Point);其中，第一个参数给出了画直线的画笔工具，在画笔工具里包含了线条粗细、颜色与样式等信息，而后面的参数则给出了直线的起点与终点，如：Graphics g=this.CreateGraphics();g.DrawLine(new Pen(Color.Red),10,10,100,100);4.2 画矩形（1）绘制空心矩形采用Graphics对象的DrawRectangl

11、e方法可使用指定的画笔绘制一空心矩形，使用方法如下：DrawRectangle(Pen p,int x,int y,int width,int height);（2）绘制实心矩形采用Graphics对象的FillRectangle方法可使用指定的画刷绘制一实心矩形，使用方法如下：FillRectangle(Brush b,int x,int y,int widht,int height);DrawRectangleFillRectangle4.3 画椭圆（1）绘制空心椭圆使用Graphics对象的DrawEllipse方法可使用指定的画笔绘制一空心椭圆：DrawEllipse(Pen p,in

12、t x,int y,int width,int height);DrawEllipse(Pen p,Rectangle rect);（2）绘制实心椭圆使用Graphics对象的FillEllipse方法可使用指定的画刷绘制一实心椭圆：FillEllipse(Brush b,int x,int y,int widht,int height);FillEllipse(Brush b,Rectangle rect);Pen p=new Pen(Color.Red);g.DrawEllipse(p,10,10,200,100);SolidBrush b=new SolidBrush(Color.Red

13、);g.FillEllipse(b,10,10,200,100);4.4 绘制弧线弧是椭圆的一部分，计量单位为度，我们把从“起始角”开始的连续角度称作弧度，弧线就是从起始角开始，按照弧度旋转而成的线段；按顺时针旋转的弧度为正，按逆时针旋转的弧度为负，如：在绘制椭圆时，我们使用椭圆的边界矩形来指定椭圆的尺寸，因此绘制弧线时也需要按照边界矩形来确定尺寸；常用的绘制弧线的方法有以下三个：（1）DrawArc方法，绘制一段弧线，格式如下：DrawArc(Pen p,int x,int y,int width,int height,int startAngle,int sweepAngle);其中，st

14、artAngle为起始角度，sweepAngle为旋转度；（2）DrawPie方法，用于画一条弧线，并将弧的两个端点与圆心相连，即画出一个扇形轮廓，使用方法：DrawPie(Pen p,int x,int y,int width,int height,int startAngle,int sweepAngle);其中各参数的意义与DrawArc类似；（3）FillPie方法，使用指定画刷填充扇形，使用方法：FillPie(Brush b,int x,int y,int width,int height,int startAngle,sweepAngle);g.DrawArc(p,10,10,2

15、00,100,0,90);g.DrawPie(p,10,10,200,100,0,90);SolidBrush b=new SolidBrush(Color.Red);g.FillPie(b,10,10,200,100,0,90);4.5 绘制多边形与折线Graphics对象提供了以下一些用于绘制多边形的方法：（1）DrawLines方法，绘制一系列的折线，各个折线点的坐标用Points数组指定，若最后的点不等于第一个点的坐标，那么图形不封闭，使用方法：DrawLines(Pen p,Point points);（2）DrawPolygon方法，绘制多边形，即使最后一个点和第一个点不相同，也绘

16、制封闭多边形，使用方法：DrawPolygon(Pen p,Point points);（3）FillPolygon方法，填充多边形，使用方法：FillPolygon(Brush b,Point points);Pen p=new Pen(Color.Red);Point points=new Point3;points0=new Point(10,10);points1=new Point(60,100);points2=new Point(200,20);g.DrawLines(p,points);SolidBrush b=new SolidBrush(Color.Red);g.FillP

17、olygon(b,points);g.DrawPolygon(p,points);5、图像处理概述5.1 图像文件类型使用GDI+可以显示和处理多种格式的图像文件，其中主要包括：位图（*.bmp）Icon（*.ico）GIF（*.gif）JPEG（*.jpg）5.2 图像对象在.NET中，进行图像处理一般是通过Image类及其派生类来实现；Image类是一个抽象类，不能直接使用，实践中主要使用它的派生类Bitmap类；Bitmap类封装了GDI+位图，可以处理由像素数据定义的图像，该类属于System.Drawing名词空间；Bitmap类的构造函数：Bitmap(string filenam

18、e);Bitmap(Image img);Bitmap(Stream stream);Bitmap bm=new Bitmap(“test.bmp”);Bitmap类的GetPixel和SetPixel方法：GetPixel方法用于获取图像中指定像素的颜色；SetPixel方法用于设定图像中指定像素的颜色；Bitmap bm=new Bitmap(“test.jpg”);Color c=bm.GetPixel(100,100);c.R=c.R/2;bm.SetPixel(100,100,c);6、图像的显示和保存在程序中，用于显示图片常用pictureBox控件，要在该控件上显示图片，需设置其

19、Image属性，通过属性框或者程序运行时的OpenFileDialog对话框，可以指定Image属性；Bitmap image=new Bitmap(filename);pictureBox1.Image=image;保存图像可以使用Bitmap类的Save方法，该方法的使用方式主要有以下两种：Save(string filename);Save(string filename,ImageFormat format);Bitmap bm=new Bitmap(“test.bmp”);bm.Save(“test.jpg”,ImageFormat.Jpeg);注：ImageFormat类位于 里7

20、、图像拷贝和粘贴在C#中，Clipboard类提供了将数据放在系统剪贴板和从系统剪贴板恢复数据的方法，它位于名词空间System.Windows.Forms 里；Clipboard类只有三个成员：构造函数：SetDataObject：该静态方法实现往剪贴板上写数据，使用方式如下：Clipboard.SetDataObject(Object obj);GetDataObject：该静态方法负责从剪贴板中获取数据，它将返回IDataObject，可以使用IDataObject的GetDataPresent方法来判断当前数据是否是指定的数据，然后使用GetData方法获取指定格式的数据，如：IDat

21、aObject dtObj=Clipboard.GetDataObject();if(dtObj.GetDataPresent(DataFormats.Bitmap)Image im=dtObj.GetData(DataFormats.Bitmap);实例：1、建立Windows应用程序项目；2、设计界面如下：3、编写“复制”按钮的单击事件处理程序：4、编写“粘贴”按钮的单击事件处理程序：8、图像处理应用实例实例1 改变图像分辨率图像的分辨率决定了图像与原物的逼近程度，对同一大小的图像，像素越多，即将图像分割得越细，图像就越逼真，这就称为分辨率高，反之为分辨率低；练习：将256*256分辨率的图像变换为64*64分辨率；1、创建Windows应用程序项目；2、设计程序界面如下：3、处理按钮单击事件：实例2 彩色图像变换为灰度图像1、创建Windows应用程序项目；2、设计界面如下：3、编写按钮单击事件：作业设计如下图所示的Windows应用程序：