c#中實(shí)現(xiàn)圖片灰度化技術(shù)詳解

2020-01-24 02:31:48

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供稿：網(wǎng)友

去年買了本數(shù)字圖像處理算法，一直都沒有看，前幾個(gè)星期都一直忙著工作上的活，趁這階段悠閑點(diǎn)，玩一玩圖片處理，這玩意還是非常有意思的。

以前我們?cè)谧鯳eb上的用戶注冊(cè)時(shí)，通常都會(huì)做一個(gè)驗(yàn)證碼，大家都知道用來防止暴力注冊(cè)的，當(dāng)然提到驗(yàn)證碼大家都知道C#里面有一個(gè)Bitmap類專門用來處理圖片的，好吧，這一篇我們從最簡(jiǎn)單的“圖片灰度化”說起。

一：圖片灰度化

我們都知道，位圖是由一個(gè)一個(gè)像素點(diǎn)組成的，像素點(diǎn)可能是紅色，橙色，粉色等等，這些顏色我們都知道是用RGB來表示的。

每個(gè)顏色分量都是一個(gè)字節(jié)(0-255)，所以一般情況下圖的像素點(diǎn)都是24位，當(dāng)然還有32位，64位，當(dāng)RGB是0-255之間的不同值時(shí)，那么該像素點(diǎn)就呈現(xiàn)“五顏六色”，而當(dāng)RGB都是相同的值是，則像素點(diǎn)呈現(xiàn)“灰色”，如果大家玩過CSS的話，肯定都知道給一個(gè)字體的color通常都是#999999,#666666,#333333這些不同深度的灰色。

1.計(jì)算公式

下面我們?cè)撊绾卧O(shè)置合理的灰度值呢？當(dāng)然還是用當(dāng)前的RGB為模板，然后對(duì)RGB乘以一個(gè)合理的權(quán)重就ok了

復(fù)制代碼代碼如下:

Gary(i,j)=0.299*R(i,j)+0.587*G(i,j)+0.114*B(i,j)；

2.編程

有了公式，實(shí)現(xiàn)起來就不成問題了。Bitmap類中有一個(gè)GetPixel/SetPixel，它可以獲取和設(shè)置當(dāng)前的像素點(diǎn)。

static void Main(string[] args){  Bitmap bitmap = new Bitmap(Environment.CurrentDirectory + "http://1.jpg");   for (int i = 0; i < bitmap.Width; i++)  {    for (int j = 0; j < bitmap.Height; j++)    {      //取圖片當(dāng)前的像素點(diǎn)      var color = bitmap.GetPixel(i, j);       var gray = (int)(color.R * 0.299 + color.G * 0.587 + color.B * 0.114);       //重新設(shè)置當(dāng)前的像素點(diǎn)      bitmap.SetPixel(i, j, Color.FromArgb(gray, gray, gray));    }  }   bitmap.Save(Environment.CurrentDirectory + "http://2.jpg");}

3.改進(jìn)

上面這個(gè)方法很簡(jiǎn)單，Get/Set就Ok了，當(dāng)然這是我們站在像素點(diǎn)這個(gè)角度來考慮問題的，貌似只要O(N2)的時(shí)間就可以KO問題，但是Get/Set遠(yuǎn)遠(yuǎn)不是O(1)的，基于性能考慮，我們能不能有更優(yōu)的方法，此時(shí)我們可以站在字節(jié)這個(gè)角度思考，不過這里我們要注意一個(gè)問題就是：比如圖片的width=21px，一個(gè)像素點(diǎn)占用3個(gè)字節(jié)，但是21個(gè)像素點(diǎn)不一定就占用63個(gè)字節(jié)，這是因?yàn)橄到y(tǒng)基于性能考慮，在每一行中存放著一個(gè)“未用區(qū)域”，來確保圖片每行的byte數(shù)是4的倍數(shù)，那么如何去讀某一行的字節(jié)數(shù)呢？

C#里面有一個(gè)Stride屬性就可以用來獲取，很簡(jiǎn)單吧。

static void Main(string[] args)    {      Bitmap bitmap = new Bitmap(Environment.CurrentDirectory + "http://1.jpg");       //定義鎖定bitmap的rect的指定范圍區(qū)域      Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bitmap.Width, bitmap.Height);       //加鎖區(qū)域像素      var bitmapData = bitmap.LockBits(rect, ImageLockMode.ReadWrite, bitmap.PixelFormat);       //位圖的首地址      var ptr = bitmapData.Scan0;       //stride：掃描行      int len = bitmapData.Stride * bitmap.Height;       var bytes = new byte[len];       //鎖定區(qū)域的像素值copy到byte數(shù)組中      Marshal.Copy(ptr, bytes, 0, len);       for (int i = 0; i < bitmap.Height; i++)      {        for (int j = 0; j < bitmap.Width * 3; j = j + 3)        {          var color = bytes[i * bitmapData.Stride + j + 2] * 0.299                + bytes[i * bitmapData.Stride + j + 1] * 0.597                + bytes[i * bitmapData.Stride + j] * 0.114;           bytes[i * bitmapData.Stride + j]               = bytes[i * bitmapData.Stride + j + 1]               = bytes[i * bitmapData.Stride + j + 2] = (byte)color;        }      }       //copy回位圖      Marshal.Copy(bytes, 0, ptr, len);       //解鎖      bitmap.UnlockBits(bitmapData);       bitmap.Save(Environment.CurrentDirectory + "http://3.jpg");    }