数字图像与机器视觉基础1

一、BMP文件

  BMP 文件格式，又称为 Bitmap（位图），是 Windows 系统中广泛使用的图像文件格式。由于它可以不作任何变换地保存图像像素域的数据， 因此成为我们取得 RAW 数据的重要来源。Windows 的图形用户界面（graphical user interfaces） 也在它的内建图像子系统 GDI 中对 BMP 格式提供了支持。 BMP 文件的数据按照从文件头开始的先后顺序分为四个部分：

bmp 文件头(bmp file header) ：提供文件的格式、大小等信息。

位图信息头(bitmap information)：提供图像数据的尺寸、位平面数、压缩方式、颜色索引等信息

调色板(color palette)：可选，如使用索引来表示图像，调色板就是索引与其对应的颜色的映射表 位图数据 (bitmap data)：就是图像数据
 

二、比较不同位深度BMP文件

网上下载一张彩色照片

查看该图片信息，显示位深度24

 

 通过电脑画图程序和PS分别将该图片保存为32位、16位彩色和256色、16色、单色的位图（BMP)文件

对比文件大小

256	16	单色	32色	16色
3.51MB	7.03MB	450KB	14.0MB	3.51MB

可以看出只更换颜色数量对存储大小基本没有影响，但如果改变色彩位深度就会改变存储大小。

文件结构

位图文件可看成由4个部分组成：位图文件头（bitmap-file header）、位图信息头（bitmap-information header）、彩色表（color table）和定义位图的字节(位图数据，即图像数据，Data Bits 或Data Body)阵列，它具有如下所示的形式。

位图文件的组成

结构名称 　符 号

位图文件头 (bitmap-file header) BITMAPFILEHEADER bmfh

位图信息头 (bitmap-information header) BITMAPINFOHEADER bmih

彩色表　 (color table) RGBQUAD aColors[]

图像数据阵列字节 BYTE aBitmapBits[]

偏移量　域的名称 　大小 　内容

文件信息头BITMAPFILEHEADER

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER { /* bmfh */

UINT bfType; 
DWORD bfSize; 
UINT bfReserved1; 
UINT bfReserved2; 
DWORD bfOffBits;

} BITMAPFILEHEADER;

其中

bfType	说明文件的类型，该值必需是0x4D42，也就是字符’BM’。
bfSize	说明该位图文件的大小，用字节为单位
bfReserved1	保留，必须设置为0
bfReserved2	保留，必须设置为0
bfOffBits	说明从文件头开始到实际的图象数据之间的字节的偏移量。这个参数是非常有用的，因为位图信息头和调色板的长度会根据不同情况而变化，所以你可以用这个偏移值迅速的从文件中读取到位数据。

位图信息头BITMAPINFOHEADER

结果体定义如下

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER { /* bmih */

DWORD biSize; 
LONG biWidth; 
LONG biHeight; 
WORD biPlanes; 
WORD biBitCount; 
DWORD biCompression; 
DWORD biSizeImage; 
LONG biXPelsPerMeter; 
LONG biYPelsPerMeter; 
DWORD biClrUsed; 
DWORD biClrImportant;

} BITMAPINFOHEADER;

其中

biSize	说明BITMAPINFOHEADER结构所需要的字数。
biWidth	说明图象的宽度，以象素为单位。
biHeight	说明图象的高度，以象素为单位。注：这个值除了用于描述图像的高度之外，它还有另一个用处，就是指明该图像是倒向的位图，还是正向的位图。如果该值