Как я могу прочитать значения пикселей BMP в массив?

Я пишу код на С++ (в Windows) и пытаюсь извлечь значения пикселей из bmp в градациях серого. Я не забочусь о сохранении каких-либо метаданных и просто хочу сохранить значения пикселей в массиве символов. Мне не удалось найти стандартный или «типичный» способ сделать это вручную, поэтому мне интересно, есть ли простая библиотека, которую люди используют для загрузки растровых изображений в память.

Заранее спасибо!


person Carlos Daniel Gadea Omelchenko    schedule 22.04.2011    source источник


Ответы (7)


Прочитать весь файл в память. Впереди будет небольшой заголовок, а остальная часть будет значениями пикселей.

Первая часть будет BITMAPFILEHEADER. структура. Единственная часть, о которой вы заботитесь, — это bfOffBits, который дает количество байтов от начала файла до значений пикселей.

Следующая часть после BITMAPFILEHEADER будет BITMAPINFOHEADER< /а>. Это будет полезно для определения формата пикселей.

Далее будет следовать палитра, если битовая глубина этого требует.

Есть пара ошибок со значениями пикселей. Во-первых, порядок (синий, зеленый, красный) прямо противоположен тому, как это делают все остальные. Во-вторых, строки идут снизу вверх по изображению, опять же в обратном направлении от всех остальных. Наконец, количество байтов в строке всегда будет дополняться до следующего числа, кратного 4.

Чуть не забыл упомянуть, что файл JPEG или PNG может быть закодирован как BMP, но это нечасто. Взгляните на поле biCompression в BITMAPINFOHEADER, если оно отличается от BI_RGB, вам понадобится дополнительная помощь.

person Mark Ransom    schedule 22.04.2011

и готовый код, проверенный с помощью g++ (не Windows, но может кому-то помочь):

#pragma pack(1)

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <vector>

using namespace std;

#include "bmp.h"

vector<char> buffer;
PBITMAPFILEHEADER file_header;
PBITMAPINFOHEADER info_header;

void fill() {
    std::ifstream file("data.bmp");

    if (file) {
        file.seekg(0,std::ios::end);
        streampos length = file.tellg();
        file.seekg(0,std::ios::beg);

        buffer.resize(length);
        file.read(&buffer[0],length);

        file_header = (PBITMAPFILEHEADER)(&buffer[0]);
        info_header = (PBITMAPINFOHEADER)(&buffer[0] + sizeof(BITMAPFILEHEADER));
    }
}

int main() {
    fill();

    cout << buffer[0] << buffer[1] << endl;
    cout << file_header->bfSize << endl;
    cout << info_header->biWidth << " " << info_header->biHeight << endl;

    return 0;
}

В bmp.h я определил структуры:

#pragma once

typedef int LONG;
typedef unsigned short WORD;
typedef unsigned int DWORD;

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
  WORD  bfType;
  DWORD bfSize;
  WORD  bfReserved1;
  WORD  bfReserved2;
  DWORD bfOffBits;
} BITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER {
  DWORD biSize;
  LONG  biWidth;
  LONG  biHeight;
  WORD  biPlanes;
  WORD  biBitCount;
  DWORD biCompression;
  DWORD biSizeImage;
  LONG  biXPelsPerMeter;
  LONG  biYPelsPerMeter;
  DWORD biClrUsed;
  DWORD biClrImportant;
} BITMAPINFOHEADER, *PBITMAPINFOHEADER;
person Yola    schedule 31.07.2012
comment
#include bmp.h? Это не стандартный включаемый файл. - person Alexey Frunze; 31.07.2012
comment
Я также думаю, что ОП хотел массив цветов пикселей, а не массив всех байтов файла. - person Alexey Frunze; 01.08.2012

при кодировании в Visual Studio перед объявлением структур tagBITMAPFILEHEADER и tagBITMAPINFOHEADER (показанных в ответе Yola) обязательно включите «#pragma pack(2)». В противном случае структура будет дополнена следующей 4-байтовой границей вместо следующей 2-байтовой границы, и данные станут мусором.

ссылка http://tipsandtricks.runicsoft.com/Cpp/BitmapTutorial.html

person Yoshimitsu    schedule 03.08.2012

Вы можете попробовать MagicWand API ImageMagic библиотека.

person Albert Perrien    schedule 22.04.2011

Определенно есть библиотеки (см. Другие ответы), но в один миг это, откровенно говоря, простой формат файла с мертвым мозгом, который вы можете довольно легко разобрать самостоятельно. Подробности здесь:

http://www.fileformat.info/format/bmp/egff.htm

(Я не работал с Win32 несколько лет, но функция LoadImage может получить HBITMAP из файла BMP. Я не уверен, как напрямую превратить это в массив пикселей, но я думаю, что есть некоторое искажение с контроллером домена, который позволит вам получить значения. /а>

Дополнительные советы: http://alexkr.com/source-code/26/accessing-bitmap-pixels-in-gdi/)

person Ben Zotto    schedule 22.04.2011

У вас есть 2 хороших варианта:

  1. Загрузите и проанализируйте файл BMP самостоятельно. Файлы BMP начинаются с BITMAPFILEHADER, за которым следует BITMAPINFOHEADER, за которым следует 0 или более RGBQUAD (запись палитры). Смещение данных в пикселях находится в BITMAPFILEHADER, но вы должны проверить BITMAPINFOHEADER, чтобы убедиться, что формат изображения соответствует ожидаемому/поддерживаемому.

  2. Вызовите API LoadImage() с флагом LR_CREATEDIBSECTION, он вернет дескриптор раздела DIB. Затем вы вызываете GetObject(), передавая возвращенный дескриптор и указатель на структуру DIBSECTION. Затем вы читаете структуру DIBSECTION для размера растрового изображения, формата, указателя на пиксельные данные и т. д.

Вариант 2 лучше, если вы работаете в Windows, потому что, по-видимому, LoadImage() проверяет для вас недопустимые форматы файлов и может загружать не только файлы BMP.

При доступе к пикселям Windows BMP помните, что строки всегда выравниваются по DWORD.

person b_yang    schedule 22.04.2011

Расширяя то, что написал Yola, это должно иметь возможность считывать и выводить файл. Это не очень хорошо проверено, но, похоже, работает. Он использует формат файла, который он считывает при выводе.

#include <iostream>
#include <unistd.h>
#include <fstream>

using std::cout;
using std::endl;
using std::ofstream;
using std::ifstream;

#pragma pack(1)
#pragma once

typedef int LONG;
typedef unsigned short WORD;
typedef unsigned int DWORD;

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
    WORD bfType;
    DWORD bfSize;
    WORD bfReserved1;
    WORD bfReserved2;
    DWORD bfOffBits;
} BITMAPFILEHEADER, *PBITMAPFILEHEADER;

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER {
    DWORD biSize;
    LONG biWidth;
    LONG biHeight;
    WORD biPlanes;
    WORD biBitCount;
    DWORD biCompression;
    DWORD biSizeImage;
    LONG biXPelsPerMeter;
    LONG biYPelsPerMeter;
    DWORD biClrUsed;
    DWORD biClrImportant;
} BITMAPINFOHEADER, *PBITMAPINFOHEADER;

unsigned char** reds;
unsigned char** greens;
unsigned char** blues;
int rows;
int cols;

void ColorTest() {
    // Makes Red Rectangle in top left corner. Rectangle stretches to right alot
    for (int i = rows / 10; i < 3 * rows / 10; i++)
        for (int j = cols / 10; j < 7 * cols / 10; j++)
            reds[i][j] = 0xff;

// Makes small green box in bottom right
    for (int i = 8 * rows / 10; i < rows; i++)
        for (int j = 8 * cols / 10; j < cols; j++)
            greens[i][j] = 0xff;

// Makes White box in the middle of the screeene    
    for (int i = rows * 4 / 10; i < rows * 6 / 10; i++)
        for (int j = cols * 4 / 10; j < cols * 6 / 10; j++) {
            greens[i][j] = 0xff;
            reds[i][j] = 0xff;
            blues[i][j] = 0xff;
        }

// Blue verticle rectangle bottom left
    for (int i = rows * 6 / 10; i < rows; i++)
        for (int j = cols * 0; j < cols * 1 / 10; j++)
            blues[i][j] = 0xff;
}

void RGB_Allocate(unsigned char**& dude) {
    dude = new unsigned char*[rows];
    for (int i = 0; i < rows; i++)
        dude[i] = new unsigned char[cols];
}

bool FillAndAllocate(char*& buffer, const char* Picture, int& rows, int& cols, int& BufferSize) { //Returns 1 if executed sucessfully, 0 if not sucessfull
    std::ifstream file(Picture);

    if (file) {
        file.seekg(0, std::ios::end);
        std::streampos length = file.tellg();
        file.seekg(0, std::ios::beg);

        buffer = new char[length];
        file.read(&buffer[0], length);

        PBITMAPFILEHEADER file_header;
        PBITMAPINFOHEADER info_header;

        file_header = (PBITMAPFILEHEADER) (&buffer[0]);
        info_header = (PBITMAPINFOHEADER) (&buffer[0] + sizeof(BITMAPFILEHEADER));
        rows = info_header->biHeight;
        cols = info_header->biWidth;
        BufferSize = file_header->bfSize;
        return 1;
    }
    else {
        cout << "File" << Picture << " don't Exist!" << endl;
        return 0;
    }
}

void GetPixlesFromBMP24(unsigned char** reds, unsigned char** greens, unsigned char** blues, int end, int rows, int cols, char* FileReadBuffer) { // end is BufferSize (total size of file)
    int count = 1;
int extra = cols % 4; // The nubmer of bytes in a row (cols) will be a multiple of 4.
    for (int i = 0; i < rows; i++){
count += extra;
    for (int j = cols - 1; j >= 0; j--)
        for (int k = 0; k < 3; k++) {
                switch (k) {
                case 0:
                    reds[i][j] = FileReadBuffer[end - count++];
                    break;
                case 1:
                    greens[i][j] = FileReadBuffer[end - count++];
                    break;
                case 2:
                    blues[i][j] = FileReadBuffer[end - count++];
                    break;
                }
            }
            }
}

void WriteOutBmp24(char* FileBuffer, const char* NameOfFileToCreate, int BufferSize) {
    std::ofstream write(NameOfFileToCreate);
    if (!write) {
        cout << "Failed to write " << NameOfFileToCreate << endl;
        return;
    }
    int count = 1;
    int extra = cols % 4; // The nubmer of bytes in a row (cols) will be a multiple of 4.
    for (int i = 0; i < rows; i++){
        count += extra;
        for (int j = cols - 1; j >= 0; j--)
            for (int k = 0; k < 3; k++) {
                switch (k) {
                case 0: //reds
                    FileBuffer[BufferSize - count] = reds[i][j];
                    break;
                case 1: //green
                    FileBuffer[BufferSize - count] = greens[i][j];
                    break;
                case 2: //blue
                    FileBuffer[BufferSize - count] = blues[i][j];
                    break;
                }
                count++;
            }
            }
    write.write(FileBuffer, BufferSize);
}


int main(int args, char** cat) {
char* FileBuffer; int BufferSize;

#define Picture "ReadInPicture.bmp"
if (!FillAndAllocate(FileBuffer, Picture, rows, cols, BufferSize)){cout << "File read error" << endl; return 0;}
cout << "Rows: " << rows << " Cols: " << cols << endl;

RGB_Allocate(reds);
RGB_Allocate(greens);
RGB_Allocate(blues);
GetPixlesFromBMP24( reds,  greens, blues,BufferSize, rows, cols, FileBuffer);
ColorTest();
#define WriteOutFile "OutputPicture.bmp"
WriteOutBmp24(FileBuffer,  WriteOutFile,BufferSize);
    return 1;
}
person philn    schedule 28.06.2015