【转】BMP真彩图转化为灰度图处理方法

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BMP图像文件信息

BMP（全称Bitmap）是Windows操作系统中的标准图像文件格式。
典型的BMP图像文件由四部分组成：
1：BMP文件头（14字节）
　　BMP文件头数据结构含有BMP文件的类型、文件大小和位图起始位置等信息。

typedef struct tagBITMAPFILEHEADER
{
    WORD bfType;//位图文件的类型，必须为BM(1-2字节）
    DWORD bfSize;//位图文件的大小，以字节为单位（3-6字节，低位在前）
    WORD bfReserved1;//位图文件保留字，必须为0(7-8字节）
    WORD bfReserved2;//位图文件保留字，必须为0(9-10字节）
    DWORD bfOffBits;//位图数据的起始位置，以相对于位图（11-14字节，低位在前）
    //文件头的偏移量表示，以字节为单位
}__attribute__((packed)) BITMAPFILEHEADER;

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2：位图信息头（40字节）
　　BMP位图信息头数据用于说明位图的尺寸等信息。

typedef struct tagBITMAPINFOHEADER
{
    DWORD biSize;//本结构所占用字节数（15-18字节）
    LONG biWidth;//位图的宽度，以像素为单位（19-22字节）
    LONG biHeight;//位图的高度，以像素为单位（23-26字节）
    WORD biPlanes;//目标设备的级别，必须为1(27-28字节）
    WORD biBitCount;//每个像素所需的位数，必须是1（双色），（29-30字节）
    //4(16色），8(256色）16(高彩色)或24（真彩色）之一
    DWORD biCompression;//位图压缩类型，必须是0（不压缩），（31-34字节）
    //1(BI_RLE8压缩类型）或2(BI_RLE4压缩类型）之一
    DWORD biSizeImage;//位图的大小(其中包含了为了补齐行数是4的倍数而添加的空字节)，以字节为单位（35-38字节）
    LONG biXPelsPerMeter;//位图水平分辨率，每米像素数（39-42字节）
    LONG biYPelsPerMeter;//位图垂直分辨率，每米像素数（43-46字节)
    DWORD biClrUsed;//位图实际使用的颜色表中的颜色数（47-50字节）
    DWORD biClrImportant;//位图显示过程中重要的颜色数（51-54字节）
}__attribute__((packed)) BITMAPINFOHEADER;

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3：颜色表
　　颜色表用于说明位图中的颜色，它有若干个表项，每一个表项是一个RGBQUAD类型的结构，定义一种颜色。RGBQUAD结构的定义如下：

typedef struct tagRGBQUAD
{
    BYTE rgbBlue;//蓝色的亮度（值范围为0-255)
    BYTE rgbGreen;//绿色的亮度（值范围为0-255)
    BYTE rgbRed;//红色的亮度（值范围为0-255)
    BYTE rgbReserved;//保留，必须为0
}__attribute__((packed)) RGBQUAD;

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　　颜色表中RGBQUAD结构数据的个数有biBitCount来确定：
　　当biBitCount=1,4,8时，分别有2,16,256个表项；
　　当biBitCount=24时，没有颜色表项。

4：位图数据
　　位图数据记录了位图的每一个像素值，记录顺序是在扫描行内是从左到右，扫描行之间是从下到上。位图的一个像素值所占的字节数：
　　当biBitCount=1时，8个像素占1个字节；
　　当biBitCount=4时，2个像素占1个字节；
　　当biBitCount=8时，1个像素占1个字节；
　　当biBitCount=24时，1个像素占3个字节,按顺序分别为B,G,R；
　　Windows规定一个扫描行所占的字节数必须是4的倍数（即以long为单位），不足的以0填充。

BMP图像灰度化处理程序

#include
#include
#include

/*
位图头结构
*/
#pragma pack(1)
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER
{
    unsigned char bfType[2];//文件格式
    unsigned long bfSize;//文件大小
    unsigned short bfReserved1;//保留
    unsigned short bfReserved2;
    unsigned long bfOffBits; //DIB数据在文件中的偏移量
}fileHeader;
#pragma pack()

/*
位图数据信息结构
*/
#pragma pack(1)
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER
{
    unsigned long biSize;//该结构的大小
    long biWidth;//文件宽度
    long biHeight;//文件高度
    unsigned short biPlanes;//平面数
    unsigned short biBitCount;//颜色位数
    unsigned long biCompression;//压缩类型
    unsigned long biSizeImage;//DIB数据区大小
    long biXPixPerMeter;
    long biYPixPerMeter;
    unsigned long biClrUsed;//多少颜色索引表
    unsigned long biClrImporant;//多少重要颜色
}fileInfo;
#pragma pack()

/*
调色板结构
*/
#pragma pack(1)
typedef struct tagRGBQUAD
{
    unsigned char rgbBlue; //蓝色分量亮度
    unsigned char rgbGreen;//绿色分量亮度
    unsigned char rgbRed;//红色分量亮度
    unsigned char rgbReserved;
}rgbq;
#pragma pack()

int main()
{
    /*存储RGB图像的一行像素点*/
    unsigned char ImgData[3000][3];
    /*将灰度图的像素存到一个一维数组中*/
    unsigned char ImgData2[3000];
    int i,j,k;
    FILE * fpBMP,* fpGray;
    fileHeader * fh;
    fileInfo * fi;
    rgbq * fq;
    char filename1[20],filename2[20];

    printf("输入图像文件名：");
    scanf("%s",filename1);
    if((fpBMP=fopen(filename1,"rb"))==NULL)
    {
        printf("打开文件失败");
        exit(0);
    }
    printf("输出图像文件名：");
    scanf("%s",filename2);
    if((fpGray=fopen(filename2,"wb"))==NULL)
    {
        printf("创建文件失败");
        exit(0);
    }

    fh=(fileHeader *)malloc(sizeof(fileHeader));
    fi=(fileInfo *)malloc(sizeof(fileInfo));
    //读取位图头结构和信息头
    fread(fh,sizeof(fileHeader),1,fpBMP);
    fread(fi,sizeof(fileInfo),1,fpBMP);
    //修改头信息
    fi->biBitCount=8;
    fi->biSizeImage=( (fi->biWidth*3+3)/4 ) * 4*fi->biHeight;
    //fi->biClrUsed=256;

    fh->bfOffBits = sizeof(fileHeader)+sizeof(fileInfo)+256*sizeof(rgbq);
    fh->bfSize = fh->bfOffBits + fi->biSizeImage;

    //创建调色版
    fq=(rgbq *)malloc(256*sizeof(rgbq));
    for(i=0;i<256;i++)
    {
        fq[i].rgbBlue=fq[i].rgbGreen=fq[i].rgbRed=i;
        //fq[i].rgbReserved=0;
    }
    //将头信息写入
    fwrite(fh,sizeof(fileHeader),1,fpGray);
    fwrite(fi,sizeof(fileInfo),1,fpGray);
    fwrite(fq,sizeof(rgbq),256,fpGray);
    //读取RGB图像素并转换为灰度值
    for ( i=0;ibiHeight;i++ )
    {
        for(j=0;j<(fi->biWidth+3)/4*4;j++)
        {
            for(k=0;k<3;k++)
                fread(&ImgData[j][k],1,1,fpBMP);
        }
        for(j=0;j<(fi->biWidth+3)/4*4;j++)
        {
            ImgData2[j]=int( (float)ImgData[j][0] * 0.114 +
                        (float)ImgData[j][1] * 0.587 +
                        (float)ImgData[j][2] * 0.299 );
        }
        //将灰度图信息写入
        fwrite(ImgData2,j,1,fpGray);
    }

        free(fh);
        free(fi);
        free(fq);
        fclose(fpBMP);
        fclose(fpGray);
        printf("success\n");
        return 0;
}

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测试结果

原图

灰度处理图像