C# 图片位深度转至8位灰度图像,8位灰度图像转为1位灰度图像


        #region 二值化

        #region Otsu阈值法二值化模块   

        ///

  
        /// Otsu阈值   
        ///
  
        /// 位图流   
        ///   
        public Bitmap OtsuThreshold(Bitmap bitmap)
        {
            // 图像灰度化   
            // b = Gray(b);   
            int width = bitmap.Width;
            int height = bitmap.Height;
            byte threshold = 0;
            int[] hist = new int[256];

            int AllPixelNumber = 0, PixelNumberSmall = 0, PixelNumberBig = 0;

            double MaxValue, AllSum = 0, SumSmall = 0, SumBig, ProbabilitySmall, ProbabilityBig, Probability;
            BitmapData bmpData = bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, width, height), ImageLockMode.ReadWrite, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppArgb);

            unsafe
            {
                byte* p = (byte*)bmpData.Scan0;
                int offset = bmpData.Stride - width * 4;
                for (int j = 0; j < height; j++)
                {
                    for (int i = 0; i < width; i++)
                    {
                        hist[p[0]]++;
                        p += 4;
                    }
                    p += offset;
                }
                bitmap.UnlockBits(bmpData);
            }
            //计算灰度为I的像素出现的概率   
            for (int i = 0; i < 256; i++)
            {
                AllSum += i * hist[i];     //   质量矩   
                AllPixelNumber += hist[i];  //  质量       
            }
            MaxValue = -1.0;
            for (int i = 0; i < 256; i++)
            {
                PixelNumberSmall += hist[i];
                PixelNumberBig = AllPixelNumber - PixelNumberSmall;
                if (PixelNumberBig == 0)
                {
                    break;
                }

                SumSmall += i * hist[i];
                SumBig = AllSum - SumSmall;
                ProbabilitySmall = SumSmall / PixelNumberSmall;
                ProbabilityBig = SumBig / PixelNumberBig;
                Probability = PixelNumberSmall * ProbabilitySmall * ProbabilitySmall + PixelNumberBig * ProbabilityBig * ProbabilityBig;
                if (Probability > MaxValue)
                {
                    MaxValue = Probability;
                    threshold = (byte)i;
                }
            }
            this.Threshoding(bitmap, threshold);
            bitmap = twoBit(bitmap);
            return bitmap; ;
        }
        #endregion

        #region      固定阈值法二值化模块
        public Bitmap Threshoding(Bitmap b, byte threshold)
        {
            int width = b.Width;
            int height = b.Height;
            BitmapData data = b.LockBits(new Rectangle(0, 0, width, height), ImageLockMode.ReadWrite, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format32bppArgb);
            unsafe
            {
                byte* p = (byte*)data.Scan0;
                int offset = data.Stride - width * 4;
                byte R, G, B, gray;
                for (int y = 0; y < height; y++)
                {
                    for (int x = 0; x < width; x++)
                    {
                        R = p[2];
                        G = p[1];
                        B = p[0];
                        gray = (byte)((R * 19595 + G * 38469 + B * 7472) >> 16);
                        if (gray >= threshold)
                        {
                            p[0] = p[1] = p[2] = 255;
                        }
                        else
                        {
                            p[0] = p[1] = p[2] = 0;
                        }
                        p += 4;
                    }
                    p += offset;
                }
                b.UnlockBits(data);
                return b;

            }

        }
        #endregion

        #region 创建1位图像

        ///


        /// 创建1位图像
        ///

        ///
        ///
        public Bitmap twoBit(Bitmap srcBitmap)
        {
            int midrgb = System.Drawing.Color.FromArgb(128, 128, 128).ToArgb();
            int stride;//简单公式((width/8)+3)&(~3)
            stride = (srcBitmap.Width % 8) == 0 ? (srcBitmap.Width / 8) : (srcBitmap.Width / 8) + 1;
            stride = (stride % 4) == 0 ? stride : ((stride / 4) + 1) * 4;
            int k = srcBitmap.Height * stride;
            byte[] buf = new byte[k];
            int x = 0, ab = 0;
            for (int j = 0; j < srcBitmap.Height; j++)
            {
                k = j * stride;//因图像宽度不同、有的可能有填充字节需要跳越
                x = 0;
                ab = 0;
                for (int i = 0; i < srcBitmap.Width; i++)
                {
                    //从灰度变单色(下法如果直接从彩色变单色效果不太好,不过反相也可以在这里控制)
                    if ((srcBitmap.GetPixel(i, j)).ToArgb() > midrgb)
                    {
                        ab = ab * 2 + 1;
                    }
                    else
                    {
                        ab = ab * 2;
                    }
                    x++;
                    if (x == 8)
                    {
                        buf[k++] = (byte)ab;//每字节赋值一次,数组buf中存储的是十进制。
                        ab = 0;
                        x = 0;
                    }
                }
                if (x > 0)
                {
                    //循环实现:剩余有效数据不满1字节的情况下须把它们移往字节的高位部分
                    for (int t = x; t < 8; t++) ab = ab * 2;
                    buf[k++] = (byte)ab;
                }
            }
            int width = srcBitmap.Width;
            int height = srcBitmap.Height;
            Bitmap dstBitmap = new Bitmap(width, height, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format1bppIndexed);
            BitmapData dt = dstBitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, dstBitmap.Width, dstBitmap.Height), ImageLockMode.ReadWrite, dstBitmap.PixelFormat);
            Marshal.Copy(buf, 0, dt.Scan0, buf.Length);
            dstBitmap.UnlockBits(dt);
            return dstBitmap;
        }

        #endregion

        #endregion

 

 

///


        /// 创建8位灰度图像
        ///

        ///
        ///
        ///
        public static Bitmap CreateGrayscaleImage(int width, int height)
        {
            // create new image
            Bitmap bmp = new Bitmap(width, height, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format8bppIndexed);
            // set palette to grayscale
            SetGrayscalePalette(bmp);
            // return new image
            return bmp;
        }
        ///
        /// Set pallete of the image to grayscale
        ///

        public static void SetGrayscalePalette(Bitmap srcImg)
        {
            // check pixel format
            if (srcImg.PixelFormat != System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format8bppIndexed)
                throw new ArgumentException();
            // get palette
            ColorPalette cp = srcImg.Palette;
            // init palette
            for (int i = 0; i < 256; i++)
            {
                cp.Entries[i] = System.Drawing.Color.FromArgb(i, i, i);
            }
            srcImg.Palette = cp;
        } 

        //#region 转为位深度为8的灰度图像
        ///


        /// 转为灰度图像,位深度也改变
        ///

        ///
        ///
        public static Bitmap RGB2Gray(Bitmap srcBitmap)
        {
            int wide = srcBitmap.Width;
            int height = srcBitmap.Height;
            Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, wide, height);
            //将Bitmap锁定到系统内存中,获得BitmapData
            BitmapData srcBmData = srcBitmap.LockBits(rect, ImageLockMode.ReadWrite, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format24bppRgb);
            //创建Bitmap
            Bitmap dstBitmap = CreateGrayscaleImage(wide, height);//这个函数在后面有定义
            BitmapData dstBmData = dstBitmap.LockBits(rect, ImageLockMode.ReadWrite, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format8bppIndexed);
            //位图中第一个像素数据的地址。它也可以看成是位图中的第一个扫描行
            System.IntPtr srcPtr = srcBmData.Scan0;
            System.IntPtr dstPtr = dstBmData.Scan0;
            //将Bitmap对象的信息存放到byte数组中
            int src_bytes = srcBmData.Stride * height;
            byte[] srcValues = new byte[src_bytes];
            int dst_bytes = dstBmData.Stride * height;
            byte[] dstValues = new byte[dst_bytes];
            //复制GRB信息到byte数组
            System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(srcPtr, srcValues, 0, src_bytes);
            System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(dstPtr, dstValues, 0, dst_bytes);
            //根据Y=0.299*R+0.114*G+0.587B,Y为亮度
            for (int i = 0; i < height; i++)
                for (int j = 0; j < wide; j++)
                {
                    //只处理每行中图像像素数据,舍弃未用空间
                    //注意位图结构中RGB按BGR的顺序存储
                    int k = 3 * j;
                    byte temp = (byte)(srcValues[i * srcBmData.Stride + k + 2] * .299 + srcValues[i * srcBmData.Stride + k + 1] * .587 + srcValues[i * srcBmData.Stride + k] * .114);
                    dstValues[i * dstBmData.Stride + j] = temp;
                }
            System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(dstValues, 0, dstPtr, dst_bytes);
            //解锁位图
            srcBitmap.UnlockBits(srcBmData);
            dstBitmap.UnlockBits(dstBmData);
            return dstBitmap;
        }
 

 

你可能感兴趣的:(程序员的技术发展)