Ex1：图像读取和显示以及像素操作

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计算机视觉作业一

读取1.bmp文件，并用CImg.display0() 显示

编写程序并编译运行后，结果如下图：

这里写图片描述

代码如下：

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#include "CImg.h"
using namespace cimg_library;

int main() {
    CImg<unsigned char> image("1.bmp");
    image.display("Ex1.1");
    return 0;
}

把1.bmp文件的白色区域变成红色，黑色区域变成绿色

编写程序并编译运行后，结果如下图：

这里写图片描述

代码如下：

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#include "CImg.h"
using namespace cimg_library;

int main() {
    CImg<unsigned char> image("1.bmp");
    // cimg_forXY函数相当于对x和y循环遍历
    cimg_forXY(image, x, y) {
        // 根据rgb值判断是否为白色，若是则白色区域变成红色
        if (image(x, y, 0) == 255 && image(x, y, 1) == 255 && image(x, y, 2) == 255) {
            image(x, y, 0) = 255;
            image(x, y, 1) = 0;
            image(x, y, 2) = 0;
        }
        // 黑色区域变成绿色
        else if (image(x, y, 0) == 0 && image(x, y, 1) == 0 && image(x, y, 2) == 0) {
            image(x, y, 0) = 0;
            image(x, y, 1) = 255;
            image(x, y, 2) = 0;
        }
    }
    image.display("Ex1.2");
    return 0;
}

在图上绘制一个圆形区域，圆心坐标(50,50)，半径为30，填充颜色为蓝色。

编写程序并编译运行后，结果如下图：

这里写图片描述

代码如下：

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#include "CImg.h"
#include <cmath>
using namespace cimg_library;

int main() {
    // CImg<unsigned char> image("1.bmp");
    CImg<unsigned char> image(200, 200, 1, 3);
    image.fill(0);// 填充0，为黑色
    cimg_forXY(image, x, y) {
        double x1 = pow(x - 50, 2);
        double y1 = pow(y - 50, 2);
        double distance = sqrt(x1 + y1);
        // 小于圆的半径30，即在圆的内部，填充蓝色
        if (distance <= 30.0) {
            image(x, y, 0) = 0;
            image(x, y, 1) = 0;
            image(x, y, 2) = 255;
        }
    }
    image.display("Ex1.3");
    return 0;
}

在图上绘制一个圆形区域，圆心坐标(50,50)，半径为3，填充颜色为黄色。

编写程序并编译运行后，结果如下图：

这里写图片描述

代码如下：

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#include "CImg.h"
#include <cmath>
using namespace cimg_library;

int main() {
    CImg<unsigned char> image(200, 200, 1, 3, 0);
    //image.fill(0);
    cimg_forXY(image, x, y) {
        double x1 = pow(x - 50, 2);
        double y1 = pow(y - 50, 2);
        double distance = sqrt(x1 + y1);
        // 小于圆的半径3，即在圆的内部，填充黄色
        if (distance <= 3.0) {
            image(x, y, 0) = 255;
            image(x, y, 1) = 255;
            image(x, y, 2) = 0;
        }
    }
    image.display("Ex1.4");
    return 0;
}

综合上述四步

把这四步综合在一起，编译运行得到下面这张图：

这里写图片描述

代码如下：

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#include "CImg.h"
using namespace cimg_library;

int main() {
    // 显示1.bmp文件
    CImg<unsigned char> image("1.bmp");
    image.display("Ex1.1");

    // 把1.bmp文件的白色区域变成红色，黑色区域变成绿色
    // cimg_forXY函数相当于对x和y循环遍历
    cimg_forXY(image, x, y) {
        // 根据rgb值判断是否为白色，若是则白色区域变成红色
        if (image(x, y, 0) == 255 && image(x, y, 1) == 255 && image(x, y, 2) == 255) {
            image(x, y, 0) = 255;
            image(x, y, 1) = 0;
            image(x, y, 2) = 0;
        }
        // 黑色区域变成绿色
        else if (image(x, y, 0) == 0 && image(x, y, 1) == 0 && image(x, y, 2) == 0) {
            image(x, y, 0) = 0;
            image(x, y, 1) = 255;
            image(x, y, 2) = 0;
        }
    }

    // 在图上绘制一个圆形区域，圆心坐标(50,50)，半径为30，填充颜色为蓝色
    cimg_forXY(image, x, y) {
        double x1 = pow(x - 50, 2);
        double y1 = pow(y - 50, 2);
        double distance = sqrt(x1 + y1);
        // 小于圆的半径30，即在圆的内部，填充蓝色
        if (distance <= 30.0) {
            image(x, y, 0) = 0;
            image(x, y, 1) = 0;
            image(x, y, 2) = 255;
        }
    }

    // 在图上绘制一个圆形区域，圆心坐标(50,50)，半径为3，填充颜色为黄色
    cimg_forXY(image, x, y) {
        double x1 = pow(x - 50, 2);
        double y1 = pow(y - 50, 2);
        double distance = sqrt(x1 + y1);
        // 小于圆的半径3，即在圆的内部，填充黄色
        if (distance <= 3.0) {
            image(x, y, 0) = 255;
            image(x, y, 1) = 255;
            image(x, y, 2) = 0;
        }
    }

    image.display("Ex1");
    return 0;
}

思考

  1. 为什么第四步绘制的圆形区域形状效果不好。

答：第四步形状效果不好主要体现在圆形区域边缘锯齿形状明显，不连续，不顺滑。造成这个问题的原因主要是第四步半径太小，填充颜色时用到的像素太少，分辨率低，导致圆形边缘锯齿明显；对比第三步的半径大小30，半径大了十倍，圆形区域边缘有更多的像素组成，因此看起来锯齿没那么明显，方块感降低，给人的视觉效果是比较顺滑连续的。

------本文结束感谢阅读------