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  • C#中将byte数组转换为8bit灰度图像

    在看代码之前,首先解释几个问题。

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

      下面是我用来测试的代码片段:

            static void Main(string args)
            {
                byte bytes = new byte[10000];
                int k = 0;

                for (int i = 0; i < 100; i++)
                {
                    for (int j = 0; j < 100; j++)
                    {
                        bytes[k++] = (byte)(i + j);
                    }
                }

                Bitmap bmp = ToGrayBitmap(bytes, 100, 100);

                bmp.Save(@"d:test.png", System.Drawing.Imaging.ImageFormat.Png);
            }

      结果应该显示成下面的样子:

    C#中将byte数组转换为8bit灰度图像

      如果没有修改过调色板,则会显示出下面的色彩斑斓的图像:

    C#中将byte数组转换为8bit灰度图像

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