C#中将byte数组转换为8bit灰度图像
2009-03-17 16:03
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类似的文章在网上可以看到不少,但多多少少都存在一些问题。这两天做实验室的项目用到这个功能,我从头把它整理了一遍。
在看代码之前,首先解释几个问题。
byte数组存放的是图像每个像素的灰度值,byte类型正好是从0~255,存放8bit灰度图像的时候,一个数组元素就是一个像素的灰度值。仅有这个数组还不足以恢复出原来的图像,还必须事先知道图像的长、宽值;
创建Bitmap类的时候必须指定PixelFormat为Format8bppIndexed,这样才最符合图像本身的特性;
Bitmap类虽然提供了GetPixel()、SetPixel()这样的方法,但我们绝对不能用这两个方法来进行大规模的像素读写,因为它们的性能实在很囧;
托管代码中,能不用unsafe就尽量不用。在.NET 2.0中已经提供了BitmapData类及其LockBits()、UnLockBits()操作,能够安全地进行内存读写;
图像的width和它存储时的stride是不一样的。位图的扫描线宽度一定是4的倍数,因此图像在内存中的大小并不是它的显示大小;
Format8bppIndexed类型的PixelFormat是索引格式,其调色板并不是灰度的而是伪彩,因此需要我们对其加以修改。
代码如下,解说写在注释里了:
下面是我用来测试的代码片段:
结果应该显示成下面的样子:
如果没有修改过调色板,则会显示出下面的色彩斑斓的图像:
OK,就这么多!
在看代码之前,首先解释几个问题。
byte数组存放的是图像每个像素的灰度值,byte类型正好是从0~255,存放8bit灰度图像的时候,一个数组元素就是一个像素的灰度值。仅有这个数组还不足以恢复出原来的图像,还必须事先知道图像的长、宽值;
创建Bitmap类的时候必须指定PixelFormat为Format8bppIndexed,这样才最符合图像本身的特性;
Bitmap类虽然提供了GetPixel()、SetPixel()这样的方法,但我们绝对不能用这两个方法来进行大规模的像素读写,因为它们的性能实在很囧;
托管代码中,能不用unsafe就尽量不用。在.NET 2.0中已经提供了BitmapData类及其LockBits()、UnLockBits()操作,能够安全地进行内存读写;
图像的width和它存储时的stride是不一样的。位图的扫描线宽度一定是4的倍数,因此图像在内存中的大小并不是它的显示大小;
Format8bppIndexed类型的PixelFormat是索引格式,其调色板并不是灰度的而是伪彩,因此需要我们对其加以修改。
代码如下,解说写在注释里了:
/// <summary> /// 将一个字节数组转换为8bit灰度位图 /// </summary> /// <param name="rawValues">显示字节数组</param> /// <param name="width">图像宽度</param> /// <param name="height">图像高度</param> /// <returns>位图</returns> public static Bitmap ToGrayBitmap(byte[] rawValues, int width, int height) { //// 申请目标位图的变量,并将其内存区域锁定 Bitmap bmp = new Bitmap(width, height, PixelFormat.Format8bppIndexed); BitmapData bmpData = bmp.LockBits(new Rectangle(0, 0, width, height), ImageLockMode.WriteOnly, PixelFormat.Format8bppIndexed); //// 获取图像参数 int stride = bmpData.Stride; // 扫描线的宽度 int offset = stride - width; // 显示宽度与扫描线宽度的间隙 IntPtr iptr = bmpData.Scan0; // 获取bmpData的内存起始位置 int scanBytes = stride * height; // 用stride宽度,表示这是内存区域的大小 //// 下面把原始的显示大小字节数组转换为内存中实际存放的字节数组 int posScan = 0, posReal = 0; // 分别设置两个位置指针,指向源数组和目标数组 byte[] pixelValues = new byte[scanBytes]; //为目标数组分配内存 for (int x = 0; x < height; x++) { //// 下面的循环节是模拟行扫描 for (int y = 0; y < width; y++) { pixelValues[posScan++] = rawValues[posReal++]; } posScan += offset; //行扫描结束,要将目标位置指针移过那段“间隙” } //// 用Marshal的Copy方法,将刚才得到的内存字节数组复制到BitmapData中 System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(pixelValues, 0, iptr, scanBytes); bmp.UnlockBits(bmpData); // 解锁内存区域 //// 下面的代码是为了修改生成位图的索引表,从伪彩修改为灰度 ColorPalette tempPalette; using (Bitmap tempBmp = new Bitmap(1, 1, PixelFormat.Format8bppIndexed)) { tempPalette = tempBmp.Palette; } for (int i = 0; i < 256; i++) { tempPalette.Entries[i] = Color.FromArgb(i, i, i); } bmp.Palette = tempPalette; //// 算法到此结束,返回结果 return bmp; }
下面是我用来测试的代码片段:
static void Main(string[] args) { byte[] bytes = new byte[10000]; int k = 0; for (int i = 0; i < 100; i++) { for (int j = 0; j < 100; j++) { bytes[k++] = (byte)(i + j); } } Bitmap bmp = ToGrayBitmap(bytes, 100, 100); bmp.Save(@"d:\test.png", System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Png); }
结果应该显示成下面的样子:
如果没有修改过调色板,则会显示出下面的色彩斑斓的图像:
OK,就这么多!
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