Qt 2D绘图(7)：QImage类(操纵像素、扫描线、图像转换)

https://blog.csdn.net/hyongilfmmm/article/details/83236903

Qt 2D绘图(7)：QImage类(操纵像素、扫描线、图像转换)

QImage的基本函数的使用与QPixmap类似，对这些函数的讲解本文从略。

1、QImage图像的存储
存储为QImage的图像，每个像素使用一个整数表示，QImage默认支持的文件格式与QPixmap相同。
单色图像的存储：具有1位深度的图像(即单色图像)被存储到最多拥有两种颜色的颜色表中。单色图像有两种类型：大端(MSB)或小端(LSB)位顺序。
8位深度图像的存储：使用一个8位的索引把8位图像存储到颜色表中，因此8位图像的每个像素占据一字节(8位)的存储空间，即每个像素的颜色与颜色表中某个索引号的颜色相对应。
颜色表使用QVector存储，QRgb类型是使用typedef定义的一个unsigned int类型，该类型包含一个0xAARRGGBB格式的四元组ARGB格式。
32位图像没有颜色表，每个像素直接包含一个QRgb类型的值，共有3种类型的32位图像，分别是RGB(即0xffRRGGBB)，ARGB和预乘的ARGB，在预乘格式中，红、绿、蓝通道需乘以alpha分量除以255(详见下一点对alpha的讲解)。
2、对alpha通道的处理(预乘alpha)
带alpha通道的图像有两种处理alpha通道的方法，一种是直接alpha，别一种是预乘alpha，使用预乘alpha通道的图像通常会更快。
直接alpha图像的RGB数值是原始的数值，而预乘alpha图像的RGB数值是乘以alpha通道后得到的数值，比如ARGB = (a , r , g, b);则预乘alpha后的值为(a, a * r, a * g, a * b);

Qt 预乘alpha通道图像的算法是把红、绿、蓝通道的数值乘以alpha通道的数值再除以255，比如使用ARGB32格式表示的0x7F00004E，使用预乘ARGB32格式应表示为0x7F000027，算法为(0x4E * 0x7F) / 0xFF ≈ 0x27，把(0x4E * 0x7F) / 0xFF 变换一下为0x4E * ( 0x7F / 0xFF ) 其中 0x7F / 0xFF是以小数表示的alpha值。再如对于透明度为80% (1-33/FF)的ARGB32格式表示的 0x3337304B，使用预乘ARGB32格式应为0x330B170F，以0x37 为例计算0x37 * (0x33/0xFF)，转换为10进制后为55 * 0.2 = 11=0xB。
3、表12-26为QImage类需要使用到的描述图像格式的枚举QImage::Format(完整的枚举可参阅帮助文档)

8、与颜色表和操控像素有关的函数
QRgb类型与qRgb()函数：QRgb类型相当于是使用typedef重命名的unsigned int类型，该类型用于保存颜色，其格式为#AARRGGBB的ARGB四元组。qRgb()是一个用于设置QRgb类型颜色的全局函数，比如qRgb(111,1,1)表示返回一个红色的QRgb类型的颜色。

示例12.36：颜色表及像素操控(结果见图12-76)

//m.h文件的内容
#ifndef M_H
#define M_H
#include
class B:public QWidget{    Q_OBJECT
public:    B(QWidget *p1=0):QWidget(p1){}
void paintEvent(QPaintEvent *e){
           QPainter pr;
          QImage pi(200,200,QImage::Format_Mono);    //创建一个单色图像)
            QRgb r1=qRgb(111,1,1);      //红色，注意：颜色是使用qRgb()创建的
            QRgb r2=qRgb(1,111,1);      //绿色
            QRgb r3=qRgb(111,111,1);    //黄色
    //绘制单色图未填充时的默认样式
            pr.begin(this);    pr.drawImage(11,11,pi);    pr.end();
            qDebug()< //4278190080=0xFF00 0000，4294967295=0xFFFF FFFF
            pi.fill(Qt::color1);           //使用单色图的颜色表中的索引为1的颜色(绿色)填充图像pi。
 //以下步骤用于设置颜色表
            QVector v;   v.append(r1);    v.append(r2);
            pi.setColorCount(2);           //设置颜色表中的颜色数量
            pi.setColorTable(v);           //设置一个新颜色表(包含红色和绿色)
//使用单色图的新颜色表逐像素绘制一个矩形(22,22,128,100)
            pr.begin(&pi);
            for(int j=22;j<122;j++)
                for(int i=22;i<150;i++){
                pi.setPixel(i,j,0);}    //使用新颜色表中索引为0的颜色(红色)填充位于(i,j)处的像素。
            pr.end();

            pr.begin(this);
            pr.drawImage(222,11,pi);      //在QWidget中绘制pi
            qDebug()< //其中4285464833=0xFF6F 0101，4278284033=0xFF01 6F01，0x6F=111
            pi.setColor(1,r3); //把新颜色表中索引为1的颜色更改为r3(黄色)，注意：setColor()函数
//改变的是颜色表中的颜色，setPixel()才能改变图像中某个位置的像素颜色。
            pr.drawImage(444,11,pi);      //在QWidget重新绘制pi
            qDebug()<                               //其中4285492993=0xFF6F 6F01，0x6F=111
         pr.end();    }};
#endif // M_H

//m.cpp文件内容
#include "m.h"
int main(int argc, char *argv[]){    QApplication app(argc,argv);
   B w;    w.resize(444,333);    w.show();    return app.exec();  }

9、与扫描线有关的函数
扫描线是指把图像按水平方向分割成很多条线，每条线就是一条扫描线，说简单点，一条扫描线就是图像中的一行，比如对于300*200的图像，共有200条扫描线(即，有200行)。
注：以下各函数的区别为，返回类型包含const的函数未使用隐式共享，未包含const的函数使用了隐式共享。

示例12.37：扫描线的使用(结果见图12-77)

void paintEvent(QPaintEvent *e){
    QPainter pr;
    QImage pi(200,200,QImage::Format_ARGB32);
    QImage pi1(200,200,QImage::Format_ARGB32);
    pi.fill(qRgb(1,111,1));     pi1.fill(qRgb(1,111,1));   //使用绿色填充背景
//使用扫描线函数返回的指针逐像素绘制一个矩形
//获取指向第一行第一个像素的指针，并将其强制转换为QRgb*以方便修改。
        QRgb *pu=(QRgb*)pi.bits();
for(int i=0;i<20000;i++)     //逐像素设置每个像素的颜色，pi每行有200个像素，
//循环2万次意味着设置100行像素的颜色。
                {   *pu=qRgb(111,1,1);pu++; }
        QRgb *pu1=(QRgb*)pi1.scanLine(19);  //获取第20行扫描线第一个元素的指针
            for(int i=0;i<20000;i++){    *pu1=qRgb(111,1,1);pu1++;  }
    pr.begin(this);
    pr.drawImage(11,11,pi);   pr.drawImage(222,11,pi1);
qDebug()< //每个像素占据4字节，每一行有200个像素，
//因此每个扫描线占据800个字节大小。
    pr.end();}

10、与图像格式或类型转换有关的函数

示例12.38：图像转换(结果见图12-78)

void paintEvent(QPaintEvent *e){
    QPainter pr(this);
    QImage pi2("F:/1z.png");
    qDebug()<     pr.drawImage(11,11,pi2);                                   //绘制原始图像
    QImage pi3= pi2.convertToFormat(QImage::Format_Grayscale8);     //转换为灰度图
    pr.drawImage(11,222,pi3);
    QImage pi4= pi2.rgbSwapped();                               //交换红色和蓝色通道
    pr.drawImage(222,222,pi4);
pi2.invertPixels();    //反转所有像素的颜色，注意，该函数会破坏pi2(但不会破坏原始文件1z.png)
    pr.drawImage(222,11,pi2);
    pr.end();        }

QImage

https://blog.csdn.net/lengyuezuixue/article/details/80656358

一些基本操作方法

获取图像的首地址：

    const uchar *QImage::bits() const

获取图像的总字节数

    int QImage::byteCount() const

获取图像每行字节数

    int QImage::bytesPerLine() const  

还可以这样计算(width:图像宽度，img.depth是图图像深度):

    int bytePerLine = (width * img.depth()  +  31) / 32 * 4;

存入图像，格式为R,G,B,A(0,1,2,3)

    QImage::Format_RGB32

存入图像，格式为R,G,B(0,1,2)

    QImage::Format_RGB888

存入图像，此时需要设定一张颜色表QVector,如下

    QImage::Format_Indexed8  

灰度颜色表：

    QVector vtrColor;

    for(int k = 0;k < 256;++k)

    {
      vtrColor.push_back( qRgb(k,k,k) );

    }

灰度图

    普通彩色图片中每个像素中有R、G、B三个分量，而每个分量有256种(0~255)值可以选择,这样一个像素点就可以有1600多万(255255255)的颜色变化范围。

    而灰度图就是R、G、B三分分量的值相同的一种特殊彩色图像。即R=G=B.

位深

    位深是指存储每个像素所用的位数.

    如上面介绍的QImage方法，img.depth(),该方法可以返回当前图像的位深.

常规处理

unsigned char *grayData;
    QImage img;
    img.load (m_strPath+"/2.jpg");
 
    QPixmap pixmap(QPixmap::fromImage (img));
 
    ui->label->setPixmap (pixmap);
 
    unsigned char *data = img.bits ();
 
    int w = img.width ();
    int h = img.height ();
 
    int bytePerLine = (w * 24 + 31) / 8;
    //存储处理后的数据
    grayData = new unsigned char [bytePerLine * h];
    unsigned char r,g,b;
    for ( int i = 0; i < h; i++ )
    {
        for ( int j = 0; j < w; j++ )
        {
            r =  *(data + 2);
            g = *(data + 1);
            b = *data;
 
            grayData[i * bytePerLine + j * 3] = (r * 30 + g*59 +b*11)/100;
            grayData[i*bytePerLine+j*3+1]=(r*30+g*59+b*11)/100;
            grayData[i*bytePerLine+j*3+2]=(r*30+g*59+b*11)/100;
 
            data+=4;
 
            //ui->textEdit->append (QString("%1 %2 %3").arg (r).arg (g).arg (b));
        }
    }
 
    QImage grayImage(grayData,w,h,bytePerLine,QImage::Format_RGB888);
 
    QPixmap pixmap2(QPixmap::fromImage (grayImage));
 
    ui->label_2->setPixmap (pixmap2);

QImage总结

https://www.cnblogs.com/nmgxbc/p/4876909.html

嗯，这个QImage的问题研究好久了，有段时间没用，忘了，已经被两次问到了，突然有点解释不清楚，我汗颜，觉得有必要重新总结下了，不然无颜对自己了。

图像的数据是以字节为单位保存的，每一行的字节数必须是4的整数倍，不足的补0。

（因为我们使用的是32操作系统，因此数据是按照32位对齐的，所以每行的字节数必须是4的整数倍也就是说每行的数据位必须是32位的整数倍。）这里是按照我的理解的，貌似错了，修正一下，最近在看数据对齐，这段话先忽略了，没有删掉，是因为，想留个足迹，等我找到合适的答案再贴上来。不过，图像的数据确实是按32位对齐的。

如果不是整数倍，则根据公式： W = ( w * bitcount + 31 )/32 * 4;

注：  w是图像的宽度，bitcount是图像的位深，即32、24等， 计算得到的W是程序中图像每行的字节数。

这里讲述QImage的32、24、8位图。

图像格式:QImage::Format_RGB32 ,QImage::Format_RGB888,QImage::Format_Indexed8。

构造图像：

    (1)、QImage myImage1 = QImage(filename);  根据文件名打开图像，如果图像本身是32、24位的，程序中图像是32位的，如果图像本身是8位、1位的，程序中对应为8位、1位。

   (2)、QImage myImage2 = QImage(width, height, QImage::Format_…); 根据图像宽高来构造一幅图像，程序会自动根据图像格式对齐图像数据。

操作图像：按照(2)的方式构造图像，在Debug下，如果不给图像myImage2初值，图像不是黑的， 但release下，则构造好的图像默认为黑色。

 

好了，现在我们需要对图像数据操作，32位图像无疑是最简单的，因为它数据是对齐的。用width表示图像宽度，height表示图像高度。

首先熟悉几个函数：

a、uchar* bits();       可以获取图像的首地址

b、int  byteCount();  图像的总字节数 

c、int  bytesPerLine(); 图像每行字节数

1、QImage::Format_RGB32，存入格式为B,G,R,A 对应 0,1,2,3

    QImage::Format_RGB888，存入格式为R, G, B 对应 0,1,2

    QImage::Format_Indexed8，需要设定颜色表，QVector

    灰度图像颜色表设定：

    QVector  colorTable;

    for(int k=0;k<256;++k)
    {

           colorTable.push_back( qRgb(k,k,k) );

    }

2、QImage  image32 = QImage(width, height, QImage::Format_32);

     QImage  image24 = QImage(width, height, QImage::Format_24);

     QImage  image8 = QImage(width, height, QImage::Format_8);

     image8.setColorTable(colorTable);

3、需要取每个像素处理，采用指针取值，行扫的方式：

    int  lineNum_32 = 0;     //行数

    int  pixelsub_32 = 0;    //像素下标

    uchar*    imagebits_32 = image32.bits();         //获取图像首地址，32位图

    uchar*    imagebits24 = image24.bits();

    uchar*    imagebits8 = image8.bits();

    for(int i=0; i