C#中将byte数组转换为8bit灰度图像

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：

1. 1        /// <summary>
   
2. 2        /// 将一个字节数组转换为8bit灰度位图
   
3. 3        /// </summary>
   
4. 4        /// <param name="rawValues">显示字节数组</param>
   
5. 5        /// <param name="width">图像宽度</param>
   
6. 6        /// <param name="height">图像高度</param>
   
7. 7        /// <returns>位图</returns>
   
8. 8        public static Bitmap ToGrayBitmap(byte[] rawValues, int width, int height)
   
9. 9        {
   
10. 10            //// 申请目标位图的变量，并将其内存区域锁定
    
11. 11            Bitmap bmp = new Bitmap(width, height, PixelFormat.Format8bppIndexed);
    
12. 12            BitmapData bmpData = bmp.LockBits(new Rectangle(0, 0, width, height),
    
13. 13                ImageLockMode.WriteOnly, PixelFormat.Format8bppIndexed);
    
14. 14 
    
15. 15            //// 获取图像参数
    
16. 16            int stride = bmpData.Stride;  // 扫描线的宽度
    
17. 17            int offset = stride - width;  // 显示宽度与扫描线宽度的间隙
    
18. 18            IntPtr iptr = bmpData.Scan0;  // 获取bmpData的内存起始位置
    
19. 19            int scanBytes = stride * height;  // 用stride宽度，表示这是内存区域的大小
    
20. 20 
    
21. 21            //// 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
    
22. 22            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
    
23. 23            byte[] pixelValues = new byte[scanBytes];  //为目标数组分配内存
    
24. 24 
    
25. 25            for (int x = 0; x < height; x++)
    
26. 26            {
    
27. 27                //// 下面的循环节是模拟行扫描
    
28. 28                for (int y = 0; y < width; y++)
    
29. 29                {
    
30. 30                    pixelValues[posScan++] = rawValues[posReal++];
    
31. 31                }
    
32. 32                posScan += offset;  //行扫描结束，要将目标位置指针移过那段“间隙”
    
33. 33            }
    
34. 34 
    
35. 35            //// 用Marshal的Copy方法，将刚才得到的内存字节数组复制到BitmapData中
    
36. 36            System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(pixelValues, 0, iptr, scanBytes);
    
37. 37            bmp.UnlockBits(bmpData);  // 解锁内存区域
    
38. 38 
    
39. 39            //// 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
    
40. 40            ColorPalette tempPalette;
    
41. 41            using (Bitmap tempBmp = new Bitmap(1, 1, PixelFormat.Format8bppIndexed))
    
42. 42            {
    
43. 43                tempPalette = tempBmp.Palette;
    
44. 44            }
    
45. 45            for (int i = 0; i < 256; i++)
    
46. 46            {
    
47. 47                tempPalette.Entries = Color.FromArgb(i, i, i);
    
48. 48            }
    
49. 49 
    
50. 50            bmp.Palette = tempPalette;
    
51. 51 
    
52. 52            //// 算法到此结束，返回结果
    
53. 53            return bmp;
    
54. 54        }
    

复制代码

下面是我用来 测试 的代码片段：

1.         static void Main(string[] args)
   
2.         {
   
3.             byte[] bytes = new byte[10000];
   
4.             int k = 0;
   
5. 
   
6.             for (int i = 0; i < 100; i++)
   
7.             {
   
8.                 for (int j = 0; j < 100; j++)
   
9.                 {
   
10.                     bytes[k++] = (byte)(i + j);
    
11.                 }
    
12.             }
    
13. 
    
14.             Bitmap bmp = ToGrayBitmap(bytes, 100, 100);
    
15. 
    
16.             bmp.Save(@"d:\test.png", System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Png);
    
17.         }
    

复制代码

结果应该显示成下面的样子：

现在网上的例子多数都是24位图像转24位灰度图的,即使有转8位灰度的,也是通过GetPixel(转换速度太慢)或者指针方式(一来C#并不推荐这种模式,二来我也没有学过c++之类的对指针实在不熟悉)来实现的,而没有c#推荐的数组方式的.

因为bmp在内存中储存的时候,每行都是必须是4的倍数才可以,开始忘记处理这个间隙,结果导致有的图片可以正常转换,有的图片就发生图像扭曲.

处理完这个后,又发现输出的都是一些带颜色的色点组成的图像,不是灰度图,经过查资料才知道输出的是伪彩色,要转成灰度才可以.

全部代码如下

[c-sharp:nogutter]  view plain copy

1. /// <summary>  
2. /// 灰度处理(BitmapData类)  
3. /// </summary>  
4. /// <returns>输出8位灰度图片</returns>  
5. public static Bitmap 灰度处理(Bitmap 图像)  
6. {  
7.     Bitmap bmp = new Bitmap(图像.Width, 图像.Height, PixelFormat.Format8bppIndexed);  
8.   
9.     //设定实例BitmapData相关信息  
10.     Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, bmp.Width, bmp.Height);  
11.   
12.     BitmapData data = 图像.LockBits(rect, ImageLockMode.ReadOnly, PixelFormat.Format24bppRgb);  
13.     //锁定bmp到系统内存中  
14.     BitmapData data2 = bmp.LockBits(rect, ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format8bppIndexed);  
15.   
16.     //获取位图中第一个像素数据的地址  
17.     IntPtr ptr = data.Scan0;  
18.     IntPtr ptr2 = data2.Scan0;  
19.   
20.     int numBytes = data.Stride * data.Height;        
21.     int numBytes2 = data2.Stride * data2.Height;  
22.   
23.     int n2 = data2.Stride - bmp.Width; //// 显示宽度与扫描线宽度的间隙  
24.   
25.     byte[] rgbValues = new byte[numBytes];  
26.     byte[] rgbValues2 = new byte[numBytes2];  
27.     //将bmp数据Copy到申明的数组中  
28.     Marshal.Copy(ptr, rgbValues, 0, numBytes);  
29.     Marshal.Copy(ptr2, rgbValues2, 0, numBytes2);  
30.   
31.     int n = 0;  
32.   
33.     for (int y = 0; y < bmp.Height; y++)  
34.     {  
35.         for (int x = 0; x < bmp.Width * 3; x += 3)  
36.         {  
37.             int i = data.Stride * y + x;  
38.   
39.             double value = rgbValues[i + 2] * 0.299 + rgbValues[i + 1] * 0.587 + rgbValues[i] * 0.114; //计算灰度  
40.   
41.             rgbValues2[n] = (byte)value;  
42.   
43.             n++;  
44.         }  
45.         n += n2; //跳过差值  
46.     }  
47.   
48.     //将数据Copy到内存指针  
49.     Marshal.Copy(rgbValues, 0, ptr, numBytes);  
50.     Marshal.Copy(rgbValues2, 0, ptr2, numBytes2);  
51.   
52.     //// 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  
53.     ColorPalette tempPalette;  
54.     using (Bitmap tempBmp = new Bitmap(1, 1, PixelFormat.Format8bppIndexed))  
55.     {  
56.         tempPalette = tempBmp.Palette;  
57.     }  
58.     for (int i = 0; i < 256; i++)  
59.     {  
60.         tempPalette.Entries[i] = Color.FromArgb(i, i, i);  
61.     }  
62.   
63.     bmp.Palette = tempPalette;  
64.   
65.   
66.     //从系统内存解锁bmp  
67.     图像.UnlockBits(data);  
68.     bmp.UnlockBits(data2);  
69.   
70.     return bmp;  

http://blog.youkuaiyun.com/slzlren/article/details/4318400