论坛 › 源码分享 › 车牌识别（五）灰度图二值化

乘简 发表于 2018-8-3 11:06:43

车牌识别（五）灰度图二值化

再次把灰度图，转成二值图像，用于比较。。。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

typedef unsigned long       DWORD;
typedef int               BOOL;
typedef unsigned char       BYTE;
typedef unsigned short      WORD;
typedef float               FLOAT;
typedef unsigned char       byte;

#define max(a,b)            (((a) > (b)) ? (a) : (b))
#define min(a,b)            (((a) < (b)) ? (a) : (b))

//BMP图像结构
struct BMP_img
{
    //{BMP头
    BYTEbfType;//类型，判断是否为‘B’,‘M’
    DWORD size;//文件尺寸
    DWORD reser;//保留，为0
    DWORD header_length;//头部长度，也就是数据起始位置
    //}BMP头长度，14字节

    //{信息头40字节
    DWORD infoheader_length;//信息头长度,40
    DWORD width;//图像宽度
    DWORD height;//图像高度
    WORDbiplanes;//颜色平面数，为1
    WORDbmp_type;/* 8bit 24bit; */
    DWORD compres;//0表示不压缩
    DWORD datasize;//数据长度，size-54
    DWORD bixpm;//水平分辩率
    DWORD biypm;//垂直分辩率
    DWORD clrused;//为0所有颜色，其它的为索引数
    DWORD relclrused;//0表示都重要
    //}信息头结束

    //其它信息
    BYTE *image;//指向一块内存，保存BMP的内容
    DWORD lineBytes;//一行占多少字节
};

//从源BMP图中，剪切车牌所在区域的新结构
struct Bmp1{
    DWORD width;
    DWORD height;
    BYTE *image;
    int left;//保存车牌中7个字的左右列
    int right;
    int top;//保存车牌上下位置
    int bottom;
    int up;
    int down;
    byte strr;
    byte string;//反回已找到的车牌下标
    float ang;//倾斜角度
};

//蓝色车牌
struct HSV{
float H;//H值范围：190 ~ 245
float S;//S值范围： 0.35 ~ 1，我理解为黑白灰度
int V;//V值范围： 0.3 ~ 1
};

//文件图文件到内存中
int read_img(char const *fn, struct BMP_img *img)
{
    FILE *infile;
    if((infile=fopen(fn,"rb"))==NULL)return 0;

    fread(&img->bfType,2,1,infile);//BM
    if(!(img->bfType=='B' && img->bfType=='M'))return 0;
    fread(&img->size,sizeof(DWORD),1,infile);
    printf("\nBMP size             :%d",(int)img->size);
    fread(&img->reser,sizeof(DWORD),1,infile);
    printf("\n保留位:");
    fread(&img->header_length,sizeof(DWORD),1,infile);
    printf("\nheader length    :%d",(int)img->header_length);
    fread(&img->infoheader_length,sizeof(DWORD),1,infile);
    fread(&img->width, sizeof(DWORD), 1, infile);
    fread(&img->height, sizeof(DWORD), 1, infile);
    printf( "\nwidth   :%d\nheight:%d ", (int)img->width, (int)img->height);
    fread(&img->biplanes, sizeof(WORD), 1, infile);
    fread(&img->bmp_type, sizeof(WORD), 1, infile);
    printf("\nBMP Tpye             :%d ", img->bmp_type);
    fread(&img->compres, sizeof(DWORD), 1, infile);
    if(img->compres==0) {printf("\nbmp图片为非压缩!");}printf(" ");
    fread(&img->datasize, sizeof(DWORD), 1, infile);
    printf("\nBMP Data Size      :%d ",(int)img->datasize);
    fread(&img->bixpm, sizeof(DWORD), 1, infile);
    fread(&img->biypm, sizeof(DWORD), 1, infile);
    fread(&img->clrused, sizeof(DWORD), 1, infile);
    printf("\n实际使用颜色数=%d ",(int)img->clrused);printf(" ");
    fread(&img->relclrused, sizeof(DWORD), 1, infile);

    if(img->bmp_type==24)//24位色，这里只考虑24位色图，其它的不考虑
    {
      img->lineBytes=((img->width*3+3)>>2)<<2;//计算一行需要多少字节，对齐到4字节

      //byte *temp=(byte *)malloc(sizeof(byte) * img->height * img->lineBytes);//分配一块内存，用于读文件
      img->image=(byte *)malloc(img->lineBytes*img->height);//分配一块内存，用于保存图像数据
      if(img->image==NULL) fprintf(stderr, "\n Allocation error for temp in read_bmp() \n");
      fseek(infile, img->header_length, SEEK_SET);//跳过头部，也就是跳到图像位置
      fread(img->image, sizeof(byte), (img->lineBytes)*img->height, infile);//全部读到内存中
    }
    fclose(infile);
    return 1;
}

//把二值图保存为24位黑白图
void WriteBmp1(char const *fn,byte *bmp,int width,int height)
{
    int w4;
    struct BMP_img img;
    //一行有多少个字节
    img.lineBytes=((width*3+3)>>2)<<2;//对齐到4字节边界
    w4=img.lineBytes*height;//图像尺寸
    img.bfType='B';img.bfType='M';
    img.size=w4+54;
    img.reser=0;
    img.header_length=54;
    img.infoheader_length=40;
    img.width=width;
    img.height=height;
    img.biplanes=1;
    img.bmp_type=24;
    img.compres=0;
    img.datasize=w4;
    img.bixpm=0;
    img.biypm=0;
    img.clrused=0;
    img.relclrused=0;
   
    FILE *infile;
    if((infile=fopen(fn,"wb"))==NULL)
    {
      return;
    }
    fwrite(&img.bfType,2,1,infile);//printf("\n打开的图为 %d",img->bfType);//B M
    fwrite(&img.size,sizeof(DWORD),1,infile);   //      printf("\nBMP size             :%l",img->size);
    fwrite(&img.reser,sizeof(DWORD),1,infile);//printf("\n保留位:");
    fwrite(&img.header_length,sizeof(DWORD),1,infile); //printf("\nheader length    :%l",img->header_length);
    fwrite(&img.infoheader_length,sizeof(DWORD),1,infile);
    fwrite(&img.width, sizeof(DWORD), 1, infile);
    fwrite(&img.height, sizeof(DWORD), 1, infile);   //printf( "\nwidth   :%l\nheight:%l ", img->width, img->height);
    fwrite(&img.biplanes, sizeof(WORD), 1, infile);
    fwrite(&img.bmp_type, sizeof(WORD), 1, infile);// printf("\nBMP Tpye             :%l ", img->bmp_type);
    fwrite(&img.compres, sizeof(DWORD), 1, infile);    //if(img->compres==0) {printf("\nbmp图片为非压缩!");}printf(" ");
    fwrite(&img.datasize, sizeof(DWORD), 1, infile);//printf("\nBMP Data Size      :%l ",img->datasize);
    fwrite(&img.bixpm, sizeof(DWORD), 1, infile);
    fwrite(&img.biypm, sizeof(DWORD), 1, infile);
    fwrite(&img.clrused, sizeof(DWORD), 1, infile);    //printf("\n实际使用颜色数=%d ",img->clrused);printf(" ");
    fwrite(&img.relclrused, sizeof(DWORD), 1, infile);
   
    byte *wbmp=(byte*)malloc(w4);//后面多加两个字节，用于4字节对齐
    for(int i=0,s,w;i<height;i++)
    {
      s=i*width;
      w=i*img.lineBytes;
      for(int j=0;j<width;j++)
      {
            if(bmp){
                wbmp=wbmp=wbmp=bmp;
            }
            else wbmp=wbmp=wbmp=0;               
      }
    }
    fwrite(wbmp,img.datasize,1,infile);
    free(wbmp);
    fclose(infile);
}

//灰度图变成二值图
void displaytwo(byte *srcBmp,byte *dstBmp,int width,int height,int yuzhi)
{
    int totalPixels = width * height;//总像素
    int bestT = 0;
    int i,j;

    int histogramArray;
    double densityArray={0};
    double u0 = 0;
    double u1 = 0;
    double w0 = 0;
    double w1 = 0;
    double bestDeviation = 0;
        double w10,u10,temp;//用于调试

    //清零
    for(i=0;i<256;i++)histogramArray=0;
      
    for(i=0;i<height;i++)//记下各灰度颜色所出现的次数
    {
      for(j=0;j<width;j++)
      {
            histogramArray]++;
      }
    }
   
    //各颜色出现次数所在总像素的比重，256个histogramArray相加等于totalPixels
    //各densityArray相加等于1
    for(i=0;i<256;i++)
    {
      densityArray = (double)histogramArray / totalPixels;
    }
   
    for (i = 0; i < 256; i++)//循环256次
    {
      w0 = 0;
      w1 = 0;
                //w0+w1=1
      for (j = 0; j <= i; j++) {//前i项的比重和
            w0 += densityArray;
      }
      for (j = i + 1; j < 256; j++) {//后面项的比重和
            w1 += densityArray;
      }
               
      u0 = 0;
      u1 = 0;
      //前i项的比重倍数和，越亮比重越大，比如颜色为100占5% 与 颜色为200的占2.5%的比重相等
      for (j = 0; j <= i; j++) {
            u0 += j * densityArray;
      }
      for (j = i + 1; j < 256; j++) {//后面项的比重倍数和，越亮比重越大，
            u1 += j * densityArray;
      }
      if(w0)u0 = u0 / w0;//前面项的 倍比和 / 比和 =
      if(w1)u1 = u1 / w1;//
                //假设前面100项和后150项，比重各占一半，那么前面倍比和肯定小于后面的倍比和
                //
                w10=w0*w1;//取值范围是0~0.25达到峰值，再慢慢变到0
                u10=u0-u1;//两者的差距，变到最小后，反而慢慢变大
                temp = w10 * u10 * u10;//temp的值，达到峰值后，慢慢变小
      if(temp > bestDeviation){//记下temp的峰值时，的灰度值
            bestT = i;
            bestDeviation = temp;
      }
    }
   
/*        //方法二，所有颜色的平均值，简单，但效果不那么好
        DWORD sum=0;
    for(i=0;i<height;i++)//记下各灰度颜色所出现的次数
    {
      for(j=0;j<width;j++)
      {
            sum+=srcBmp;//所有像素和相加
      }
    }
        bestT=sum/totalPixels;//平均值*/
       
    bestT=bestT+yuzhi;
    if(bestT<0)bestT=0;//如果传入的值太小，导致灰度小于0，则必为0
    if(bestT>255)bestT=255;//保证不大于255
    for(i=0;i<height;i++)
    {
      for(j=0;j<width;j++)
      {
            if(srcBmp>bestT)
            {
                dstBmp=255;
            }
            else
            {
                dstBmp=0;
            }
      }
   }
}

int main(int argc, char **argv)
{
    struct BMP_img img;//定义结构

    //把当前文件夹下的1.bmp文件内容，读到img结构中，并上下镜像
    if(read_img("1.bmp", &img)==0)
    {
      printf("error");
      return 0;
    }
   
    //24位灰度图转单色灰度图
    for(int i=0;i<img.height;i++)
    {
      for(int j=0;j<img.width;j++)
      {
            img.image=img.image;
      }
    }
   
    byte *temp=(byte*)malloc(img.width*img.height);
    displaytwo(img.image,temp,img.width,img.height,30);
   
    //写入镜像后的数据到2.bmp中
    WriteBmp1("2.bmp",temp,img.width,img.height);
   
    free(img.image);//释放动态分配的内存
    free(temp);
   
    printf("请打开2.bmp进行查看\n");
    system("pause");
    return 0;
}

1035231127 发表于 2018-8-11 20:57:52

好东西，谢谢

查看完整版本: 车牌识别（五）灰度图二值化