CImg库中CImg,CImgList,CImgDisplay三个类的介绍

最新推荐文章于 2024-05-14 09:32:57 发布

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文章标签：人工智能 ffmpeg 前端 ViewUI

本文介绍如何将CImg库的功能与Windows图形用户界面相结合，包括CImg库中的CImg、CImgList、CImgDisplay三个核心类的使用方法，并提供了一种将CImg图像显示到指定HDC设备上下文的方法。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

转自：http://www.cppprog.com/2009/0426/108.html

本文简单介绍了CImg库中的三个大类：CImg,CImgList,CImgDisplay。然后给出了让CImg在HDC上绘图以及与HBITMAP互换的方法，为部署CImg到WindowsGUI程序中提供了基本支持。

上回介绍了CImg模板类的一些函数，象我这种不在图像处理行业混的人来说很多术语实在是太专业了-_-，不理不理，看不懂就直接写测试代码看它们的作用是什么不就知道啦~~嘿嘿^_^。

上测试代码先：

    #include"CImg.h" 
 usingnamespacecimg_library; 
 
 intmain() 
 { 
 
 CImg<unsignedchar>src("test.bmp"); 
 //设置原图大小，貌似haar计算要求图像宽高是4的倍数 
 src.resize(src.width-src.width%4,src.height-src.height%4); 
 CImgList<unsignedchar>visu; 
 visu 
 <<src.get_crop(0,0,src.width/2,src.height/2) 
 <<src.get_quantize(5) 
 <<src.get_rotate(45,1) 
 <<src.get_permute_axes("yxzv") 
 <<src.get_erode(5) 
 <<src.get_haar() 
 <<src.get_dilate(3) 
 <<src.get_blur(3) 
 <<src.get_noise(3) 
 <<src.get_deriche(3) 
 <<src.get_blur_anisotropic(8) 
 <<src.get_blur_bilateral(1,2) 
 <<src.get_blur_patch(4,3) 
 <<src.get_sharpen(3) 
 <<src.get_blur_median(3) 
 ;//如果愿意可以测试更多CImg的图像处理方法 
  
 //用来显示效果 
 CImgDisplaydisp(src.width*2,src.height); 
 inti=0; 
 unsignedchartextcolor[]={255,255,255}; 
 while(!disp.is_closed&&!disp.is_keyQ&&!disp.is_keyESC) 
 { 
 i=i%visu.size; 
 charbuf[20]; 
 ::sprintf(buf,"img:%d",i); 
 //显示效果，（CImg<<CImg）会生成一个新的CImgList 
 //左边是原图，右边是处理图，外加写了个序号在上面以便区别 
 disp.display(src<<(+visu[i]).draw_text(0,0,buf,textcolor)).wait(); 
 //按方向键下则显示下一个 
 if(disp.is_keyARROWDOWN)i++; 
 //方向键上则显示上一个 
 if(disp.is_keyARROWUP) 
 { 
 i--; 
 if(i<0)i=visu.size-1; 
 } 
 } 
 return0; 
 } 

  

这个例子用到了CImg、CImgList、CImgDisplay三个类。

CImg类前面已有介绍。

CImgList是CImg的容器，用来保存一组CImg，主要方法有：

    CImgList<T>&remove(constunsignedintpos)//删除指定位置 
 CImgList<T>&pop_back()//删除最后一个 
 CImgList<T>&pop_front()//删除前端 
 CImgList<T>&push_back(constCImg<t>&img)//从后面添加 
 CImgList<T>&push_front(constCImg<t>&img)//从前面添加 
 CImgList<T>&insert(constCImg<t>&img,constunsignedintpos)//插入到指定位置之前 
 CImgList<T>&clear()//清空 
 CImg<T>&operator[](constunsignedintpos)//取指定位置的图像 

  

上面这些是它作为容器的基本功能，同时它也重载了一些操作符以便于使用，比如本例中的"<<"操作其实就是push_back方法。另外，它还有大量的运算功能用于给容器中的图像批量运算。最后，还有一些好玩的方法不可错过：从视频中载入或把图像保存到视频中：

    CImgList<T>&load_ffmpeg(constchar*constfilename, 
 constunsignedintfirst_frame=0, 
 constunsignedintlast_frame=~0U, 
 constunsignedintstep_frame=1, 
 constboolpixel_format=true, 
 constboolresume=false) 
 
 constCImgList<T>&save_ffmpeg( 
 constchar*constfilename, 
 constunsignedintfirst_frame=0, 
 constunsignedintlast_frame=~0U, 
 constunsignedintfps=25) 

  

这两个方法要求链接ffmpeg库，如果没有这个库文件，还可以使用load_ffmpeg_external和save_ffmpeg_external方法调用已外部安装的ffmpeg程序编解码。

CImgDisplay类是一个窗口类，它主要用来显示CImg和CImgList。一般使用它的流程是：

新建CImgDisplay对象
设置它的大小，除直接输入宽高外也能用直接用CImg、CImgList或另一个CImgDisplay对象作为调整大小的依据。这时，CImgDisplay对象内部已经建立了一个窗口了。
使用display方法显示图像
使用wait方法等待事件发生（键盘、鼠标、超时等）
检查is_keyXXXX、is_closed、button、wheel等成员变量确定是什么事件，再决定我们该做什么操作。
如果需要，循环回第三步
析构时窗口收回。

在本例中，如果窗体关闭或按了Q键或按了ESC键则退出循环，程序结束。或者显示由原图和处理后的图组成的CImgList图像，如果按了上下方向键，则改变当前显示的处理图。

这是本例运行时的截图：

水墨画风格的《清明上河图》

CImg的图像处理方法绝不止上面例子中写的那么一点点，如果都写上去的话光运算就得等很长的时间，内存资源就更不用说了。所以建议大家一批批地写上去试验。或者可以修改一下代码，用逐次运算来试验效果。当然，如果你是图像处理领域的大牛，看方法名应试就知道是干啥的了，上面的代码就当熟悉一下CImg库吧。

在Windows里使用CImg

现在，我们已经可以使用CImg的现成方法做一些图像处理了。不过，有一个大问题需要解决，怎样把CImg的强大功能和我们的GUI程序相结合呢？我们总不能只使用CImgDisplay作为最终产品的显示界面吧？我们急需一个把CImg显示到指定HDC上的方法！

好在CImg库就一个头文件，所有的源代码都在这个头文件里。只要看一下它是怎么把CImg对象显示到CImgDisplay上的，我们就能依样画葫芦地把它显示到指定HDC上。

经过一番摸索，终于发现可以这样把一个CImg对象显示到HDC上：

    template<classT> 
 voidDrawToHDC(HDCdc,constCImg<T>&src) 
 { 
 CImgDisplaydisp; 
 disp.assign(src,0,3,false,true);//最后一个true指明m_disp不要显示 
 disp.render(m_src);//把src的内容解析到disp的data中 
 SetDIBitsToDevice(dc,0,0,disp.width,disp.height,0,0, 
 0,disp.height,disp.data,&disp.bmi,DIB_RGB_COLORS); 
 } 

  

CImgDisplay在显示过程中会填充bmi和data成员变量，而这两个变量正好是DIB数据，这段代码正好利用了这点。
但是它的运行效率实在是不怎样，经调试发现disp.assign方法会生成窗体、互斥量等东东，析构时又要删除它们，我们在这里根本用不着这些东西，浪费啊~~，于是不得不写一个新的画图方法了。

在说新版本的画图方法之前，得先说一下CImg库的另一个好功能：插件支持。只要在#include "CImg.h"之前

#define cimg_plugin "插件文件"
#define cimg_plugin1 "插件文件1"
#define cimg_plugin2 "插件文件2"
...
#define cimg_plugin8 "插件文件8"

CImg库就会把插件文件中的方法加入到CImg类中，看来起很酷，其实工作原理很简单，头文件中CImg类是这样定义的：

    template<typenameT> 
 structCImg{ 
 ... 
 #ifdefcimg_plugin 
 #includecimg_plugin 
 #endif 
 #ifdefcimg_plugin1 
 #includecimg_plugin1 
 #endif 
 #ifdefcimg_plugin2 
 #includecimg_plugin2 
 #endif 
 #ifdefcimg_plugin3 
 #includecimg_plugin3 
 #endif 
 #ifdefcimg_plugin4 
 #includecimg_plugin4 
 #endif 
 #ifdefcimg_plugin5 
 #includecimg_plugin5 
 #endif 
 #ifdefcimg_plugin6 
 #includecimg_plugin6 
 #endif 
 #ifdefcimg_plugin7 
 #includecimg_plugin7 
 #endif 
 #ifdefcimg_plugin8 
 #includecimg_plugin8 
 #endif 
 ... 
 } 

  

当我们如下定义时

#define cimg_plugin "cimg4hdc.h"

cimg4hdc.h文件的内容就插入到了CImg类的定义中间。

我们现在就可以写一个插件文件为CImg类加入与Windows GUI交互的方法了，下面的代码是我写的插件文件，文件名为“cimg4hdc.h”，新加了五个方法：

    HBITMAPto_bmp(HDCdc=0)const//从CImg产生一个HBITMAP，使用完要记得DeleteObject 
 CImg<T>&display(HDCdc,RECT&rc)//把CImg显示到HDC上，rc指定显示位置和大小 
 CImg(HBITMAPbmp)//从HBITMAP直接生成一个CImg，HBITMAP必须是16位色以上 
 CImg<T>&assign(HBITMAPbmp)//同上 
 CImg<T>&load_bmp(HBITMAPbmp)//同上 

  

插件文件代码（点击下载，标准做法是右击，链接另存为...）：

    #ifndefcimg_plugin_cimg4hdc 
 #definecimg_plugin_cimg4hdc 
 
 HBITMAPto_bmp(HDCdc)const 
 { 
 CImgDisplaydisp; 
 disp.width=width; 
 disp.height=height; 
 disp.normalization=3; 
 disp.is_closed=true; 
 
 BITMAPINFObmi; 
 BITMAPINFOHEADER&bh=bmi.bmiHeader; 
 bh.biSize=sizeof(BITMAPINFOHEADER); 
 bh.biWidth=disp.width; 
 bh.biHeight=-(int)disp.height; 
 bh.biPlanes=1; 
 bh.biBitCount=32; 
 bh.biCompression=BI_RGB; 
 bh.biSizeImage=0; 
 bh.biXPelsPerMeter=1; 
 bh.biYPelsPerMeter=1; 
 bh.biClrUsed=0; 
 bh.biClrImportant=0; 
 void*pvBits; 
 
 HBITMAPbmp=CreateDIBSection(dc, 
 &bmi, 
 DIB_RGB_COLORS, 
 &pvBits, 
 NULL,0 
 ); 
 if(bmp==NULL)returnbmp; 
 
 disp.bmi=bmi; 
 disp.data=(unsignedint*)pvBits; 
 disp.render(*this); 
 disp.width=disp.height=0; 
 disp.data=NULL; 
 returnbmp; 
 } 
 
 CImg<T>&display(HDCdc,RECT&rc) 
 { 
 CImgDisplaydisp; 
 
 disp.width=rc.right-rc.left; 
 disp.height=rc.bottom-rc.top; 
 disp.normalization=3; 
 disp.is_closed=true; 
  
 BITMAPINFOHEADER&bh=disp.bmi.bmiHeader; 
 bh.biSize=sizeof(BITMAPINFOHEADER); 
 bh.biWidth=disp.width; 
 bh.biHeight=-(int)disp.height; 
 bh.biPlanes=1; 
 bh.biBitCount=32; 
 bh.biCompression=BI_RGB; 
 bh.biSizeImage=0; 
 bh.biXPelsPerMeter=1; 
 bh.biYPelsPerMeter=1; 
 bh.biClrUsed=0; 
 bh.biClrImportant=0; 
 disp.data=newunsignedint[disp.width*disp.height]; 
 
 disp.render(*this); 
 ::SetDIBitsToDevice(dc,rc.left,rc.top, 
 disp.width,disp.height,0,0, 
 0,disp.height,disp.data,&disp.bmi,DIB_RGB_COLORS); 
 
 disp.width=disp.height=0; 
 delete[]disp.data; 
 
 return*this; 
 } 
 
 CImg(HBITMAPbmp) 
 :width(0),height(0),depth(0),dim(0),is_shared(false),data(0) 
 { 
 load_bmp(bmp); 
 } 
 
 CImg<T>&assign(HBITMAPbmp) 
 { 
 returnload_bmp(bmp); 
 } 
 
 CImg<T>&load_bmp(HBITMAPbmp) 
 { 
 BITMAPbmpobj; 
 if(!::GetObject(bmp,sizeof(bmpobj),&bmpobj)||bmpobj.bmBitsPixel<16)return*this; 
 
 LONGcbBuffer=bmpobj.bmWidthBytes*(bmpobj.bmHeight); 
 BYTE*lvbit=newBYTE[cbBuffer]; 
 
 if(!::GetBitmapBits(bmp,cbBuffer,lvbit)) 
 { 
 delete[]lvbit; 
 return*this; 
 } 
 
 unsignedchar*ptrs=lvbit; 
 intalign= (4 - bmpobj.bmWidthBytes%4)%4; 
 
 //Readpixeldata 
 assign(bmpobj.bmWidth,bmpobj.bmHeight,1,3); 
 switch(bmpobj.bmBitsPixel){ 
 case16:{//16bitscolors 
 for(inty=height-1;y>=0;--y){cimg_forX(*this,x){ 
 constunsignedcharc1=*(ptrs++),c2=*(ptrs++); 
 constunsignedshortcol=(unsignedshort)(c1|(c2<<8)); 
 (*this)(x,y,2)=(T)(col&0x1F); 
 (*this)(x,y,1)=(T)((col>>5)&0x1F); 
 (*this)(x,y,0)=(T)((col>>10)&0x1F); 
 }ptrs+=align;} 
 }break; 
 case24:{//24bitscolors 
 for(inty=height-1;y>=0;--y){cimg_forX(*this,x){ 
 (*this)(x,y,2)=(T)*(ptrs++); 
 (*this)(x,y,1)=(T)*(ptrs++); 
 (*this)(x,y,0)=(T)*(ptrs++); 
 }ptrs+=align;} 
 }break; 
 case32:{//32bitscolors 
 for(inty=height-1;y>=0;--y){cimg_forX(*this,x){ 
 (*this)(x,y,2)=(T)*(ptrs++); 
 (*this)(x,y,1)=(T)*(ptrs++); 
 (*this)(x,y,0)=(T)*(ptrs++); 
 ++ptrs; 
 }ptrs+=align;} 
 }break; 
 } 
 mirror('y'); 
  
 delete[]lvbit; 
 return*this; 
 } 
 #endif 

  

测试代码（在WTL里测试）：

    #definecimg_plugin"cimg4hdc.h" 
 #include"CImg.h" 
 usingnamespacecimg_library; 
 CImg<unsignedchar>m_show; 
  
 //生成部分 
 { 
 //生成一个100*100的HBITMAP 
 HDCdc=::CreateCompatibleDC(0); 
 HBITMAPbmp=::CreateCompatibleBitmap(::GetDC(0),100,100); 
 ::SelectObject(dc,bmp); 
 ::TextOut(dc,10,10,_T("HelloWorld"),11); 
 //从HBITMAP生成一个CImg 
 CImg<unsignedchar>src(bmp); 
 //模糊计算，结果与原图并排送给m_show 
 m_show=(src<<src.get_blur(2)).get_append('x'); 
 //删除HBITMAP和内存DC 
 ::DeleteObject(bmp); 
 ::DeleteDC(dc); 
 } 
  
 //显示部分 
 LRESULTOnPaint(UINT/*uMsg*/,WPARAM/*wParam*/,LPARAM/*lParam*/,BOOL&/*bHandled*/) 
 { 
 CPaintDCdc(m_hWnd); 
 RECTrc={ 
 10,10,10+m_show.width,10+m_show.height 
 }; 
 //在HDC上显示m_show 
 m_show.display(dc,rc); 
 return0; 
 } 

  

效果如下：