关于BitmapData应用的疑惑。请大家帮忙

woaiyu6464 2012-05-11 04:34:24
我要求某一图片的某一区域的灰度值。代码如下byte[,] rgbValue; //图像每一点的灰度值

Rectangle rect = myrect;//要处理的矩形区域
if (bmpImg != null)//如果图片不为null。Bitmap bmpImg
{
System.Drawing.Imaging.BitmapData bmpData = bmpImg.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadWrite, bmpImg.PixelFormat);
byte temp = 0;
bmpHeight = rect.Height;
bmpWidth = rect.Width;
rgbValue = new byte[bmpHeight, bmpWidth];
unsafe
{
byte* ptr = (byte*)(bmpData.Scan0);
for (int i = 0; i < bmpHeight; i++)//高度
{
for (int j = 0; j < bmpWidth; j++)//宽度
{
temp = ptr[0]; //bgr排列
ptr += 1;
rgbValue[i, j] = temp;//当前选择的图像每一点的灰度值
}
/*重点是这里, 这句话我寻思了好久都没明白是什么意思。 求解. 明白是什么意思的朋友帮忙解释一下 哈~谢啦*/
ptr += bmpData.Stride - bmpWidth;
}
}
bmpImg.UnlockBits(bmpData);
}


分不多 麻烦了!!!

第二题:
我在msdn上看到了关于Bitmap..::.LockBits 方法的一个例子


private void LockUnlockBitsExample(PaintEventArgs e)
{

// Create a new bitmap.
Bitmap bmp = new Bitmap("c:\\fakePhoto.jpg");

// Lock the bitmap's bits.
Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height);
System.Drawing.Imaging.BitmapData bmpData =
bmp.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadWrite,
bmp.PixelFormat);

// Get the address of the first line.
IntPtr ptr = bmpData.Scan0;

// Declare an array to hold the bytes of the bitmap.
int bytes = bmpData.Stride * bmp.Height;
byte[] rgbValues = new byte[bytes];

// Copy the RGB values into the array.
System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ptr, rgbValues, 0, bytes);

// Set every third value to 255. A 24bpp bitmap will look red.
/*这里,为什么把每隔两个字节,把第三个字节赋值为255,图片看起来就偏红呢?*/
for (int counter = 2; counter < rgbValues.Length; counter += 3)
rgbValues[counter] = 255;

// Copy the RGB values back to the bitmap
System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(rgbValues, 0, ptr, bytes);

// Unlock the bits.
bmp.UnlockBits(bmpData);

// Draw the modified image.
e.Graphics.DrawImage(bmp, 0, 150);

}

还有请问各位 大侠们 我要学习这方面的知识 看哪本书比较好? 分不多 请多关照
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awen2030 2012-05-23
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BitmapData类和unsafe代码的使用以及字节对齐问题。 Bitmap类 命名空间:System.Drawing 封装 GDI+ 位图,此位图由图形图像及其属性的像素数据组成。Bitmap 是用于处理由像素数据定义的图像的对象。 利用C#类进行图像处理,最方便的是使用Bitmap类,使用该类的GetPixel()与SetPixel()来访问图像的每个像素点。下面是MSDN中的示例代码:

public void GetPixel_Example(PaintEventArgs e)
{
// Create a Bitmap object from an image file.
Bitmap myBitmap = new Bitmap("Grapes.jpg");
// Get the color of a pixel within myBitmap.
Color pixelColor = myBitmap.GetPixel(50, 50);
// Fill a rectangle with pixelColor.
SolidBrush pixelBrush = new SolidBrush(pixelColor);
e.Graphics.FillRectangle(pixelBrush, 0, 0, 100, 100);
}

可见,Bitmap类使用一种优雅的方式来操作图像,但是带来的性能的降低却是不可忽略的。比如对一个800*600的彩色图像灰度化,其耗费的时间都要以秒为单位来计算。在实际项目中进行图像处理,这种速度是决对不可忍受的。 BitmapData类 命名空间:System.Drawing.Imaging 指定位图图像的属性。BitmapData 类由 Bitmap 类的 LockBits 和 UnlockBits 方法使用。不可继承。 好在我们还有BitmapData类,通过BitmapData BitmapData LockBits ( )可将 Bitmap 锁定到系统内存中。该类的公共属性有:

Width 获取或设置 Bitmap 对象的像素宽度。这也可以看作是一个扫描行中的像素数。
Height 获取或设置 Bitmap 对象的像素高度。有时也称作扫描行数。
PixelFormat 获取或设置返回此 BitmapData 对象的 Bitmap 对象中像素信息的格式。
Scan0 获取或设置位图中第一个像素数据的地址。它也可以看成是位图中的第一个扫描行。
Stride 获取或设置 Bitmap 对象的跨距宽度(也称为扫描宽度)。

下面的MSDN中的示例代码演示了如何使用 PixelFormat、Height、Width 和 Scan0 属性;LockBits 和 UnlockBits 方法;以及 ImageLockMode 枚举。

private void LockUnlockBitsExample(PaintEventArgs e)
{ // Create a new bitmap.
Bitmap bmp = new Bitmap("c:\\fakePhoto.jpg"); // Lock the bitmap's bits.
Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height);
System.Drawing.Imaging.BitmapData bmpData =
bmp.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadWrite,
bmp.PixelFormat);
// Get the address of the first line.
IntPtr ptr = bmpData.Scan0; // Declare an array to hold the bytes of the bitmap.
// This code is specific to a bitmap with 24 bits per pixels.
int bytes = bmp.Width * bmp.Height * 3;
byte[] rgbValues = new byte[bytes]; // Copy the RGB values into the array.
System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ptr, rgbValues, 0, bytes); // Set every red value to 255.
for (int counter = 0; counter < rgbValues.Length; counter+=3)
rgbValues[counter] = 255;
// Copy the RGB values back to the bitmap
System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(rgbValues, 0, ptr, bytes); // Unlock the bits.
bmp.UnlockBits(bmpData); // Draw the modified image.
e.Graphics.DrawImage(bmp, 0, 150); }

上面的代码演示了如何用数组的方式来访问一幅图像,而不在使用低效的GetPixel()和SetPixel()。 unsafe代码 而在实际中上面的做法仍然不能满足我们的要求,图像处理是一种运算量比较大的操作,不同于我们写的一般的应用程序。我们需要的是一种性能可以同C++程序相媲美的图像处理程序。C++是怎么提高效率的呢,答曰:指针。幸运的是.Net也允许我们使用指针,只能在非安全代码块中使用指针。何谓非安全代码? 为了保持类型安全,默认情况下,C# 不支持指针运算。不过,通过使用 unsafe 关键字,可以定义可使用指针的不安全上下文。在公共语言运行库 (CLR) 中,不安全代码是指无法验证的代码。C# 中的不安全代码不一定是危险的,只是其安全性无法由 CLR 进行验证的代码。因此,CLR 只对在完全受信任的程序集中的不安全代码执行操作。如果使用不安全代码,由您负责确保您的代码不会引起安全风险或指针错误。不安全代码具有下列属性:

方法、类型和可被定义为不安全的代码块。
在某些情况下,通过移除数组界限检查,不安全代码可提高应用程序的性能。
当调用需要指针的本机函数时,需要使用不安全代码。
使用不安全代码将引起安全风险和稳定性风险。
在 C# 中,为了编译不安全代码,必须用 /unsafe 编译应用程序。

正如《C#语言规范》中所说无论从开发人员还是从用户角度来看,不安全代码事实上都是一种“安全”功能。不安全代码必须用修饰符 unsafe 明确地标记,这样开发人员就不会误用不安全功能,而执行引擎将确保不会在不受信任的环境中执行不安全代码。 以下代码演示如何借助BitmapData类采用指针的方式来遍历一幅图像,这里的unsafe代码块中的代码就是非安全代码。

//创建图像
Bitmap image = new Bitmap( "c:\\images\\image.gif" );
//获取图像的BitmapData对像
BitmapData data = image.LockBits( new Rectangle( 0 , 0 , image.Width , image.Height ) , ImageLockMode.ReadWrite , PixelFormat.Format24bppRgb );
//循环处理
unsafe
{
byte* ptr = ( byte* )( data.Scan0 );
for( int i = 0 ; i < data.Height ; i ++ )
{
for( int j = 0 ; j < data.Width ; j ++ )
{
// write the logic implementation here
ptr += 3;
}
ptr += data.Stride - data.Width * 3;
}
}

毫无疑问,采用这种方式是最快的,所以在实际工程中都是采用指针的方式来访问图像像素的。 字节对齐问题
上例中ptr += data.Stride - data.Width * 3,表示跨过无用的区域,其原因是图像数据在内存中存储时是按4字节对齐的,具体解释如下: 假设有一张图片宽度为6,假设是Format24bppRgb格式的(每像素3字节,在以下的讨论中,除非特别说明,否则Bitmap都被认为是24位RGB)。显然,每一行需要6*3=18个字节存储。对于Bitmap就是如此。但对于BitmapData,虽然data.Width还是等于image.Width,但大概是出于显示性能的考虑,每行的实际的字节数将变成大于等于它的那个离它最近的4的整倍数,此时的实际字节数就是Stride。就此例而言,18不是4的整倍数,而比18大的离18最近的4的倍数是20,所以这个data.Stride = 20。显然,当宽度本身就是4的倍数时,data.Stride = image.Width * 3。 画个图可能更好理解。R、G、B 分别代表3个原色分量字节,BGR就表示一个像素。为了看起来方便我在们每个像素之间插了个空格,实际上是没有的。X表示补足4的倍数而自动插入的字节。为了符合人类的阅读习惯我分行了,其实在计算机内存中应该看成连续的一大段。 |-------Stride-----------|
|-------Width---------| |
Scan0:
BGR BGR BGR BGR BGR BGR XX
BGR BGR BGR BGR BGR BGR XX
BGR BGR BGR BGR BGR BGR XX
.
.
. 首先用data.Scan0找到第0个像素的第0个分量的地址,这个地址指向的是个byte类型,所以当时定义为byte* ptr。行扫描时,在当前指针位置(不妨看成当前像素的第0个颜色分量)连续取出三个值(3个原色分量。注意,0 1 2代表的次序是B G R。在取指针指向的值时,貌似p[n]和p += n再取p[0]是等价的),然后下移3个位置(ptr += 3,看成指到下一个像素的第0个颜色分量)。做过Bitmap.Width次操作后,就到达了Bitmap.Width * 3的位置,应该要跳过图中标记为X的字节了(共有Stride - Width * 3个字节),代码中就是 ptr += dataIn.Stride - dataIn.Width * 3。 通过阅读本文,相信你已经对使用C#进行图像处理可能用到的几种方法有了一个了解。至于采用哪种方式,取决于你的性能要求。其中第一种方式最优雅;第三种方式最快,但不是安全代码;第二种方式取了个折中,保证是安全代码的同时又提高了效率。熟悉C/C++编程的人可能会比较偏向于第三种方式,我个人也比较喜欢第三种方式。 参考: 1. MSDN2005 2. C#语言规范 3. Basic Image Processing support in C# 4. 使用C#的BitmapData 作者:http://conner-wang.spaces.live.com/转载请注明出处!
woaiyu6464 2012-05-15
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感谢 你的帮助!
[Quote=引用 6 楼 的回复:]

这个问题太专业,没法帮你了,因为我不是做图形处理专业的,

引用 4 楼 的回复:

听君一席话,胜读三天书! 十分感谢帮忙解惑 最近在做这方面的东西。 一张白色图片上有几个黑色斑点, 求出各个斑点的灰度值来画曲线。 麻烦推荐一下这方面的资料 还有用哪个库比较好呢? 现在用的是aforge。 打算整理整理思路从新用VC写一个 不知道哪个图像处理的库比……
[/Quote]
woaiyu6464 2012-05-12
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还有一个重要问题忘记问了。。。
rgbValue[i, j] = temp;//当前选择的图像每一点的灰度值

这个灰度值越大颜色越黑 还是灰度值越小颜色越黑??
[Quote=引用 3 楼 的回复:]

// Set every third value to 255. A 24bpp bitmap will look red.
/*这里,为什么把每隔两个字节,把第三个字节赋值为255,图片看起来就偏红呢?*/
for (int counter = 2; counter < rgbValues.Length; counter += 3)
rgbValues[coun……
[/Quote]
woaiyu6464 2012-05-12
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听君一席话,胜读三天书! 十分感谢帮忙解惑 最近在做这方面的东西。 一张白色图片上有几个黑色斑点, 求出各个斑点的灰度值来画曲线。 麻烦推荐一下这方面的资料 还有用哪个库比较好呢? 现在用的是aforge。 打算整理整理思路从新用VC写一个 不知道哪个图像处理的库比较好啊. 帮忙推荐一下。

[Quote=引用 2 楼 的回复:]

ptr += bmpData.Stride - bmpWidth;
这句话是跳过扫描线的边界字节,

一般来说,如果一个像素是一个字节的话(你的代码做这样的假设,其实很不好),bmpData.Stride 应该等于bmpWidth,但实际上往往不相等,要差几个字节,因为bmpData.Stride必须是4的倍数,如果不足,则补上几个字节,让bmpData.Stride是4的倍数,这些多余的……
[/Quote]
stonespace 2012-05-12
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// Set every third value to 255. A 24bpp bitmap will look red.
/*这里,为什么把每隔两个字节,把第三个字节赋值为255,图片看起来就偏红呢?*/
for (int counter = 2; counter < rgbValues.Length; counter += 3)
rgbValues[counter] = 255;

这个msdn的例子用的是24bpp格式,3个字节表示一个像素的颜色,这三个字节分别表示红色蓝色绿色的亮度,第三个字节正好表示红色,设置为255就是红色的最亮的值,这样整个图形就会偏红,
stonespace 2012-05-12
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ptr += bmpData.Stride - bmpWidth;
这句话是跳过扫描线的边界字节,

一般来说,如果一个像素是一个字节的话(你的代码做这样的假设,其实很不好),bmpData.Stride 应该等于bmpWidth,但实际上往往不相等,要差几个字节,因为bmpData.Stride必须是4的倍数,如果不足,则补上几个字节,让bmpData.Stride是4的倍数,这些多余的字节不会存储任何颜色数据,

ptr += bmpData.Stride - bmpWidth;只是跳过这些多余的字节,让指针指向下一行,
stonespace 2012-05-12
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灰度值表示的是亮度,数值越大像素的亮度越高,0的话就是个黑点,

[Quote=引用 5 楼 的回复:]

还有一个重要问题忘记问了。。。
rgbValue[i, j] = temp;//当前选择的图像每一点的灰度值

这个灰度值越大颜色越黑 还是灰度值越小颜色越黑??
引用 3 楼 的回复:

// Set every third value to 255. A 24bpp bitmap will look red.
/*这里,为什么把每隔两个字节,把第三个字节赋值为255,图片看起……
[/Quote]
stonespace 2012-05-12
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这个问题太专业,没法帮你了,因为我不是做图形处理专业的,

[Quote=引用 4 楼 的回复:]

听君一席话,胜读三天书! 十分感谢帮忙解惑 最近在做这方面的东西。 一张白色图片上有几个黑色斑点, 求出各个斑点的灰度值来画曲线。 麻烦推荐一下这方面的资料 还有用哪个库比较好呢? 现在用的是aforge。 打算整理整理思路从新用VC写一个 不知道哪个图像处理的库比较好啊. 帮忙推荐一下。

引用 2 楼 的回复:

ptr += bmpDat……
[/Quote]

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