C语言实现BMP图像细化处理

Z时代
2024-01-10
分类：IT

细化(thinning)算法有很多，我们在这里介绍的是一种简单而且效果很好的算法，用它就能够实现从文本抽取骨架的功能。我们的对象是白纸黑字的文本，但在程序中为了处理的方便，还是采用 256 级灰度图，不过只用到了调色板中 0 和 255 两项。

所谓细化，就是从原来的图中去掉一些点，但仍要保持原来的形状。实际上，是保持原图的骨架。所谓骨架，可以理解为图象的中轴，例如一个长方形的骨架是它的长方向上的中轴线；正方形的骨架是它的中心点；圆的骨架是它的圆心，直线的骨架是它自身，孤立点的骨架也是自身。那么怎样判断一个点是否能去掉呢？显然，要根据它的八个相邻点的情况来判断，我们给几个例子(如图 6.22 所示)。

图 6.22 中，(1)不能删，因为它是个内部点，我们要求的是骨架，如果连内部点也删了，骨架也会被掏空的；(2)不能删，和(1)是同样的道理；(3)可以删，这样的点不是骨架；(4)不能删，因为删掉后，原来相连的部分断开了；(5)可以删，这样的点不是骨架；(6)不能删，因为它是直线的端点，如果这样的点删了，那么最后整个直线也被删了，剩不下什么。总结一下，有如下的判据：(1)内部点不能删除；(2)孤立点不能删除；(3)直线端点不能删除；(4)如果 P 是边界点，去掉 P 后，如果连通分量不增加，则 P 可以删除。

我们可以根据上述的判据，事先做出一张表，从 0 到 255 共有 256 个元素，每个元素要么是0，要么是 1。我们根据某点(当然是要处理的黑色点了)的八个相邻点的情况查表，若表中的元素是 1，则表示该点可删，否则保留。


#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <Windows.h>
int main(int* argc, char** argv)
{
 FILE* fp = fopen("./threshold.bmp", "rb");
 if (fp == 0)
  return 0;
 BITMAPFILEHEADER fileHead;
 fread(&fileHead, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, fp);
 BITMAPINFOHEADER infoHead;
 fread(&infoHead, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, fp);
 int width = infoHead.biWidth;
 int height = infoHead.biHeight;
 int biCount = infoHead.biBitCount;
 int lineByte = (biCount*width / 8 + 3) / 4 * 4;
 RGBQUAD* pColorTable;
 pColorTable = new RGBQUAD[256];
 fread(pColorTable, sizeof(RGBQUAD), 256, fp);
 unsigned char* pBmpBuf,*pBmpBuf2;
 pBmpBuf = new unsigned char[lineByte*height];
 fread(pBmpBuf, lineByte*height, 1, fp);
 fclose(fp);
 // 新图
 FILE* fop = fopen("thinging.bmp", "wb");
 if (fop == 0)
  return 0;
 pBmpBuf2 = new unsigned char[lineByte*height];
 for (int i = 0; i < height; ++i){
  for (int j = 0; j < width; ++j){
   *(pBmpBuf2 + i*lineByte + j) = *(pBmpBuf + i*lineByte + j);
  }
 }
 // 比较矩阵，0为黑，1为白； 
 // 1:不能；2：不能；3：能；4：不能；5：能；6：不能
 char str[6][8] = { { 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, }, { 255, 0, 255, 0, 0, 255, 0, 0 },
 { 255, 0, 255, 255, 0, 255, 0, 255 }, { 255, 255, 255, 0, 0, 255, 255, 255 },
 { 255, 0, 255, 255, 0, 255, 255, 255 }, { 0, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255 } };
 int temp, k;
 char strTemp[8];
 for (int i = 1; i < height-1; ++i){
  for (int j = 1; j < width - 1; ++j){
   k = 0;
   for (int m = -1; m <= 1; ++m){
    for (int n = -1; n <= 1; ++n){
     temp = *(pBmpBuf + (i - m)*lineByte + (j + n));
     strTemp[k] = temp;
     k++;
    }
   }
   for (int k = 0; k < 6; ++k){
    if (strcmp(strTemp, str[k])==0){
     if (k == 3 || k == 5){
      *(pBmpBuf2 + i*lineByte + j) = 255;
     }
    }
   }
  }
 }
 fwrite(&fileHead, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 1, fop);
 fwrite(&infoHead, sizeof(BITMAPINFOHEADER), 1, fop);
 fwrite(pColorTable, sizeof(RGBQUAD), 255, fop);
 fwrite(pBmpBuf2, lineByte*height, 1, fop);
 fclose(fop);
 system("pause");
 return 0;
}