//-----------------------------------------------------------------
// winbip.cpp:
//     ビットマップ画像の画像処理
//                 Last Update: <2004/11/28 21:01:32 A.Murakami>
//-----------------------------------------------------------------
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <wingdi.h>
#include <commctrl.h>
#include "opthmdthr.h"// ２値化: 最大尤度しきい値選定法

#define ID_IP   1000   // 画像処理
#define ID_OPEN 1001   // ファイルオープン

//-----------------------------------------------------------------
BOOL InitApp(HINSTANCE hInst, LPCSTR szClassName);
BOOL InitInstance(HINSTANCE hInst,LPCSTR szClassName,
                  LPSTR lpsCmdLine,int nCmdShow);
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND,UINT,WPARAM,LPARAM);
void GetWinPos(HWND hWnd,UINT *x,UINT *y);
UINT OpenFile(HWND hWnd, LPTSTR lpFname);
UINT reLoadBMP(LPCTSTR lpFname);
UINT LoadBMP(LPCTSTR lpFname,LPBITMAPINFO& biBuf,LPBYTE& lpBuf);
void execIP(DWORD ipmode);
void toGray(void);
void toBin(void);
void revColor(void);
//-----------------------------------------------------------------
HINSTANCE hAppInst; HWND hAppWnd;
UINT iWidth,iHeight,iLength,bmpLoad;
LPBYTE lpOrgBMP,lpBMP;
LPBITMAPINFO lpInfo;
//-----------------------------------------------------------------

int WINAPI WinMain(HINSTANCE hCurInst, HINSTANCE hPrevInst, LPSTR
                   lpsCmdLine, int nCmdShow)
{
    LPCTSTR szClassName = "winbip";// 初期化
    bmpLoad = 0; iWidth = iHeight = 200;
    // ウィンドウ・クラスの登録
    if(!hPrevInst){
        if(!InitApp(hCurInst,szClassName)) return 0;
        hAppInst = hCurInst;
    }
    // ウィンドウ作成 
    if(!InitInstance(hCurInst,szClassName,lpsCmdLine,nCmdShow)){
        return 0;
    }
    // メッセージループ
    MSG msg;
    while(GetMessage(&msg,NULL,0,0)){
        TranslateMessage(&msg);
        DispatchMessage(&msg);
    }
    return msg.wParam;
}
//-----------------------------------------------------------------
// ウィンドウ・クラスの登録
//-----------------------------------------------------------------
BOOL InitApp(HINSTANCE hInst, LPCSTR szClassName)
{
    WNDCLASSEX wc;
    wc.cbSize      = sizeof(wc);
    wc.style       = CS_HREDRAW | CS_VREDRAW;
    wc.lpfnWndProc = WndProc; // プロシージャ名
    wc.cbClsExtra  = 0;
    wc.cbWndExtra  = 0;
    wc.hInstance   = hInst;   // インスタンス
    wc.hIcon       = LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION);
    wc.hCursor     = LoadCursor(NULL,IDC_ARROW);
    wc.hIconSm     = LoadIcon(NULL,IDI_APPLICATION);
    wc.hbrBackground = (HBRUSH)GetStockObject(WHITE_BRUSH);
    wc.lpszMenuName = NULL;   // メニュー名 
    wc.lpszClassName = (LPCSTR)szClassName;
    return (RegisterClassEx(&wc));
}
//-----------------------------------------------------------------
// ウィンドウの生成
//-----------------------------------------------------------------
BOOL InitInstance(HINSTANCE hInst,LPCSTR szClassName,
                  LPSTR lpsCmdLine,int nCmdShow)
{
    LPTSTR lpStr,ifile;
    //--------------------------------------------------
    // ビットマップファイルオープン 
    //--------------------------------------------------
    if(strlen(lpsCmdLine)) {
        ifile = lpsCmdLine;
        // ビットマップの読込み 
        if(!LoadBMP(ifile,lpInfo,lpOrgBMP)){
            MessageBox(NULL,"読込み失敗",NULL,MB_OK); return 0;
        }
        // 複製 
        lpBMP=(LPBYTE)GlobalAlloc(GPTR,iLength*iHeight);
        CopyMemory(lpBMP,lpOrgBMP,iLength*iHeight);
    }
    // ビットマップの情報表示
    if(bmpLoad) wsprintf(lpStr,"%s %d*%d Pixel %dBit",
                         ifile,iWidth,iHeight,
                         lpInfo->bmiHeader.biBitCount);
    else wsprintf(lpStr,"Winbip ");
    //--------------------------------------------------
    // ウィンドウの作成 
    //--------------------------------------------------
    HWND hWnd;
    hWnd = CreateWindow(szClassName, "BMP画像処理", // タイトルバー
                        WS_OVERLAPPEDWINDOW, // ウィンドウ
                        CW_USEDEFAULT, // X座標
                        CW_USEDEFAULT, // Y座標
                        15+iWidth,     // 幅
                        70+iHeight,    // 高さ
                        NULL,          // 親ウィンドウのハンドル
                        NULL,          // メニューハンドル 
                        hInst,         // インスタンスハンドル
                        NULL);
    if(!hWnd) return FALSE;
    // ドラッグ＆ドロップ受入 
    DragAcceptFiles(hWnd,TRUE);
    // ウィンドウを表示 
    ShowWindow(hWnd,nCmdShow);
    // 再描画
    UpdateWindow(hWnd);
    // タイトル
    SetWindowText(hWnd,(LPSTR)lpStr);
    // ウィンドウ設定 
    hAppWnd = hWnd;
    return TRUE;
}
//-----------------------------------------------------------------
// メッセージ情報
//-----------------------------------------------------------------
LRESULT CALLBACK WndProc(HWND hwnd, UINT iMsg,
                         WPARAM wParam, LPARAM lParam)
{
    static HWND hwB1,hwB2,hwSel;
    UINT s;  TCHAR szFn[MAX_PATH];
    HDC hdc; HDROP hDrop; PAINTSTRUCT ps;
    switch(iMsg){
    case WM_CHAR:
        if(wParam=='q') SendMessage(hwnd,WM_DESTROY,NULL,NULL); break;
    case WM_CREATE:
        // ボタン作成 
        hwB1=CreateWindow("Button","開く", WS_CHILD | WS_VISIBLE,
                          5,5,60,25,hwnd,(HMENU)ID_OPEN,hAppInst,NULL); 
        // ボタン作成
        hwB2=CreateWindow("Button","実行", WS_CHILD |
                          WS_VISIBLE,65,5,70,25,hwnd,
                          (HMENU)ID_IP,hAppInst,NULL);
        // 選択メニュー
        InitCommonControls();
        hwSel=CreateWindow("COMBOBOX",NULL,
                           WS_CHILD|WS_VISIBLE|CBS_DROPDOWN,
                           150,5,115,90,hwnd,(HMENU)0,hAppInst,NULL);
        SendMessage(hwSel,CB_ADDSTRING,0,(LPARAM)"濃淡化");
        SendMessage(hwSel,CB_ADDSTRING,0,(LPARAM)"２値化");
        SendMessage(hwSel,CB_ADDSTRING,0,(LPARAM)"色反転");
        SendMessage(hwSel,CB_SETCURSEL,0,1);
        return 0;
    case WM_COMMAND:
        switch(LOWORD(wParam)){
        case 'q':     // 終了
            SendMessage(hwnd,WM_DESTROY,NULL,NULL); break;
        case ID_OPEN: // 読み込みボタン
            if(OpenFile(hwnd,szFn)){
                reLoadBMP(szFn); // 再読込み
            }
            break;
        case ID_IP:   // 画像処理ボタン 
            s=SendMessage(hwSel,CB_GETCURSEL,0,0);
            execIP(s);
            break;
        }
        return 0;
    case WM_DROPFILES: // ファイルがドロップされた時の処理
        // HDROPを取得
        hDrop=(HDROP)wParam;
        DragQueryFile(hDrop,0,szFn,MAX_PATH);
        DragFinish(hDrop);
        // 再読込み
        reLoadBMP(szFn);
        return 0;
    case WM_PAINT:
        if(bmpLoad){
            hdc=BeginPaint(hwnd,&ps);
            StretchDIBits(hdc,4,35,iWidth,iHeight,
                          0,0,iWidth,iHeight,lpBMP,lpInfo,
                          DIB_RGB_COLORS,SRCCOPY); // DIBを画面に描画 
            EndPaint(hwnd,&ps);
            return 0;
        }
        break;
    case WM_DESTROY: // メモリの解放
        GlobalFree(lpInfo);
        GlobalFree(lpOrgBMP);
        PostQuitMessage(0);
        return 0;
    }
    return DefWindowProc(hwnd,iMsg,wParam,lParam);
}

//-----------------------------------------------------------------
// ウィンドウ位置の取得
//-----------------------------------------------------------------
void GetWinPos(HWND hWnd,UINT *x,UINT *y)
{
    WINDOWPLACEMENT wndpl;
    GetWindowPlacement(hWnd,&wndpl);
    *x = wndpl.rcNormalPosition.left;
    *y = wndpl.rcNormalPosition.top;
    return;
}
//-----------------------------------------------------------------
// ビットマップファイルの選択
//-----------------------------------------------------------------
UINT OpenFile(HWND hWnd, LPTSTR lpFname)
{
    static OPENFILENAME ofn;
    TCHAR szFn[MAX_PATH],szFt[MAX_PATH];
    FillMemory(szFn,MAX_PATH,0);
    // ファイル[開く]ダイアログ設定
    ofn.lStructSize=sizeof(OPENFILENAME);
    ofn.hwndOwner         = hWnd;
    ofn.hInstance         = NULL;
    ofn.lpstrFilter       =
        "Bitmap(*.bmp)\0*.bmp\0すべてのファイル(*.*)\0*.*\0\0";
    ofn.lpstrCustomFilter = NULL;
    ofn.nMaxCustFilter    = 0;
    ofn.nFilterIndex      = 1;    // フィルタの初期位置
    ofn.lpstrFile         = szFn; // ファイル名用文字列バッファ
    ofn.nMaxFile          = 255;  // 文字列バッファのサイズ
    ofn.lpstrFileTitle    = szFt; // タイトル用文字列バッファ
    ofn.nMaxFileTitle     = 255;  // 文字列バッファのサイズ
    ofn.lpstrInitialDir   = NULL;
    ofn.lpstrTitle        = "Bitmap";
    ofn.Flags             = OFN_FILEMUSTEXIST | OFN_HIDEREADONLY;
    ofn.nFileOffset       = 0;
    ofn.nFileExtension    = 0;
    ofn.lpstrDefExt       = NULL;
    ofn.lCustData         = 0;
    ofn.lpfnHook          = NULL;
    ofn.lpTemplateName    = NULL;
    // ダイアログを開く
    if(!GetOpenFileName(&ofn)) return FALSE;
    wsprintf(lpFname,szFn);
    return TRUE;
}
//-----------------------------------------------------------------
// ビットマップの再読込み
//-----------------------------------------------------------------
UINT reLoadBMP(LPCTSTR lpFname)
{
    UINT wx,wy,s; TCHAR lpStr[256];
    // メモリの解放
    GlobalFree(lpInfo);
    GlobalFree(lpOrgBMP);
    GlobalFree(lpBMP);
    // ビットマップの読込み
    if(LoadBMP(lpFname,lpInfo,lpOrgBMP)){
        // 複製
        lpBMP=(LPBYTE)GlobalAlloc(GPTR,iLength*iHeight);
        CopyMemory(lpBMP,lpOrgBMP,iLength*iHeight);
        // ウィンドウ幅の変更
        GetWinPos(hAppWnd,&wx,&wy);
        MoveWindow(hAppWnd,wx,wy,15+iWidth,iHeight+70,TRUE);
        // タイトル
        wsprintf(lpStr,"%s %d*%d Pixel %dBit",
                 lpFname,iWidth,iHeight,lpInfo->bmiHeader.biBitCount);
        SetWindowText(hAppWnd,(LPSTR)lpStr);
        return TRUE;
    }
    return FALSE;
}
//-----------------------------------------------------------------
// ビットマップの読込み
//-----------------------------------------------------------------
UINT LoadBMP(LPCTSTR lpFname,LPBITMAPINFO& biBuf,LPBYTE& lpBuf)
{
    HANDLE hdlBmp;           // ファイルのハンドル
    BITMAPFILEHEADER bfhBmp; // ビットマップファイル情報の構造体
    DWORD dwdFileSize=0;     // 読み込んだサイズ
    DWORD dwdPixelsSize=0;   // 色情報のサイズ
    // ファイルを開く
    hdlBmp=CreateFile(lpFname,GENERIC_READ,0,NULL,OPEN_EXISTING,
                      FILE_ATTRIBUTE_NORMAL,NULL);
    if(hdlBmp==INVALID_HANDLE_VALUE){
        MessageBox(NULL,"読込みに失敗しました",NULL,MB_OK);
        return FALSE;
    }
    // ファイル情報部分を読み込む
    ReadFile(hdlBmp,&bfhBmp,sizeof(BITMAPFILEHEADER),&dwdFileSize,NULL);
    // ビットマップ情報部分を読み込む
    biBuf=(LPBITMAPINFO)GlobalAlloc(GPTR,sizeof(BITMAPINFO));
    ReadFile(hdlBmp,biBuf,sizeof(BITMAPINFOHEADER),&dwdFileSize,NULL);
    // 色情報を読み込む
    dwdPixelsSize=((biBuf->bmiHeader.biWidth+3)&0xfffffffc) *
        biBuf->bmiHeader.biHeight*3;
    lpBuf=(LPBYTE)GlobalAlloc(GPTR,dwdPixelsSize);
    ReadFile(hdlBmp,lpBuf,dwdPixelsSize,&dwdFileSize,NULL);
    // ファイルを閉じる
    CloseHandle(hdlBmp);
    // 24ビットの BMPでない場合、処理を終了する
    if(bfhBmp.bfType!='M'*256+'B' || biBuf->bmiHeader.biBitCount!=24){
        // メモリ領域を解放
        GlobalFree(biBuf);
        GlobalFree(lpBuf);
        MessageBox(NULL,"ファイルの種類が不正です",NULL,MB_OK);
        // 処理を中断
        return FALSE;
    }
    // 正常終了
    iWidth=(biBuf->bmiHeader.biWidth+3) & 0xfffffffc;
    iHeight=biBuf->bmiHeader.biHeight;
    // バッファの１ラインの長さを計算
    if((iWidth*3)%4==0) iLength=iWidth*3;
    else iLength=iWidth*3+(4-(iWidth*3)%4);
    // ビットマップの読込み完了
    bmpLoad = 1;
    return TRUE;
}
//-----------------------------------------------------------------
// 画像処理実行
//-----------------------------------------------------------------
void execIP(DWORD ipmode)
{
    switch(ipmode){
    case 0: toGray();   break;
    case 1: toBin();    break;
    case 2: revColor(); break;
    }
}
//-----------------------------------------------------------------
// 濃淡画像化
//-----------------------------------------------------------------
void toGray(void)
{
    if(!bmpLoad) return;
    BYTE r,g,b,gray;
    for(int i=0;i<iHeight;i++) for(int j=0;j<iWidth;j++) {
        b=lpOrgBMP[j*3+i*iLength];
        g=lpOrgBMP[j*3+i*iLength+1];
        r=lpOrgBMP[j*3+i*iLength+2];
        gray=(BYTE)(r*0.299+g*0.587+b*0.144);
        FillMemory(lpBMP+j*3+i*iLength,3,gray);
    }
    FlushViewOfFile(lpBMP,0);
    InvalidateRgn(hAppWnd,NULL,FALSE);
    UpdateWindow(hAppWnd); // 再描画
}
//-----------------------------------------------------------------
// ２値化
//-----------------------------------------------------------------
void toBin(void)
{
    if(!bmpLoad) return;
    BYTE r,g,b,gray;
    int isize,hist[256],thr[10];
    FillMemory(hist,sizeof(int)*256,0);
    // ヒストグラムの作成[濃淡化]
    for(int i=0;i<iHeight;i++) for(int j=0;j<iWidth;j++) {
        b=lpOrgBMP[j*3+i*iLength];
        g=lpOrgBMP[j*3+i*iLength+1];
        r=lpOrgBMP[j*3+i*iLength+2];
        gray=(BYTE)(r*0.299+g*0.587+b*0.144);
        FillMemory(lpBMP+j*3+i*iLength,3,gray);
        hist[gray]++;
    }
    // [2..]値化最適しきい値の計算
    isize = iWidth*iHeight;
    calc_opthmdthr(2,256,isize,hist,thr);
    
    // しきい値の表示
    char buf[256];
    wsprintf(buf,"最適しきい値 = %d,%d,%d\n",thr[0],thr[1],thr[2]);
    MessageBox(NULL,buf,NULL,MB_OK);
    
    for(int i=0;i<iHeight;i++) for(int j=0;j<iWidth;j++) {
        gray=lpBMP[j*3+i*iLength];
        if(gray>thr[1]){
            FillMemory(lpBMP+j*3+i*iLength,3,255);
        } else {
            FillMemory(lpBMP+j*3+i*iLength,3,0);
        }
        hist[gray]++;
    }
    FlushViewOfFile(lpBMP,0);
    InvalidateRgn(hAppWnd,NULL,FALSE);
    UpdateWindow(hAppWnd); // 再描画
}
//-----------------------------------------------------------------
// ビットマップの色を反転
//-----------------------------------------------------------------
void revColor(void)
{
    if(!bmpLoad) return;
    // 反転処理
    for(int i=0;i<iHeight;i++) for(int j=0;j<iWidth;j++) {
        lpBMP[j*3+i*iLength]   = 255-lpOrgBMP[j*3+i*iLength];
        lpBMP[j*3+i*iLength+1] = 255-lpOrgBMP[j*3+i*iLength+1];
        lpBMP[j*3+i*iLength+2] = 255-lpOrgBMP[j*3+i*iLength+2];
    }
    FlushViewOfFile(lpBMP,0);
    InvalidateRgn(hAppWnd,NULL,FALSE);
    UpdateWindow(hAppWnd); // 再描画
}