C# Bitmap圖像處理(含增強對比度的三種方法)
Bitmap類
Bitmap對象封裝瞭ＧＤＩ+中的一個位圖，此位圖由圖形圖像及其屬性的像素數據組成.因此Bitmap是用於處理由像素數據定義的圖像的對象.該類的主要方法和屬性如下：
1. GetPixel方法和SetPixel方法：獲取和設置一個圖像的指定像素的顏色.
2. PixelFormat屬性：返回圖像的像素格式.
3. Palette屬性：獲取和設置圖像所使用的顏色調色板.
4. Height Width屬性：返回圖像的高度和寬度.
5. LockBits方法和UnlockBits方法：分別鎖定和解鎖系統內存中的位圖像素.在基於像素點的圖像處理方法中使用LockBits和UnlockBits是一個很好的方式，這兩種方法可以使我們指定像素的范圍來控制位圖的任意一部分，從而消除瞭通過循環對位圖的像素逐個進行處理，每調用LockBits之後都應該調用一次UnlockBits.
BitmapData類
BitmapData對象指定瞭位圖的屬性
1. Height屬性：被鎖定位圖的高度.
2. Width屬性：被鎖定位圖的寬度.
3. PixelFormat屬性：數據的實際像素格式.
4. Scan0屬性：被鎖定數組的首字節地址，如果整個圖像被鎖定，則是圖像的第一個字節地址.
5. Stride屬性：步幅，也稱為掃描寬度.
這裡要重點說說Stride屬性，這個和Width有什麼區別呢，可以這麼說，如果你的圖片大小也就是圖片字節是4的整數倍，那麼Stride與Width是相等的，否則Stride就是大於Width的最小4的整數倍。在處理過程中，Stride肯定是4的整數倍，這裡是個坑啊。。。
例1：有一個一維像素點陣數組，裡面放的是每個像素點的灰度值，知道寬和高，要轉換成bitmap
/// <summary>
/// 像素點陣轉換為bitmap
/// </summary>
/// <param name="rawValues">byte[]數組</param>
/// <param name="width">圖片的寬度</param>
/// <param name="height">圖片的高度</param>
/// <returns>bitmap圖片</returns>
public static Bitmap ToGrayBitmap(byte[] rawValues, int width, int height)
{
Bitmap bmp = new Bitmap(width, height, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format8bppIndexed);
BitmapData bmpData = bmp.LockBits(new System.Drawing.Rectangle(0, 0, width, height), ImageLockMode.WriteOnly, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format8bppIndexed);
獲取圖像參數
//bmpData.Stride = width;
int stride = bmpData.Stride; // 掃描線的寬度
int offset = stride - width; // 顯示寬度與掃描線寬度的間隙
IntPtr iptr = bmpData.Scan0; // 獲取bmpData的內存起始位置
int scanBytes = stride * height;// 用stride寬度，表示這是內存區域的大小
下面把原始的顯示大小字節數組轉換為內存中實際存放的字節數組
int posScan = 0, posReal = 0;// 分別設置兩個位置指針，指向源數組和目標數組
byte[] pixelValues = new byte[scanBytes]; //為目標數組分配內存
for (int x = 0; x < height; x++)
{
下面的循環節是模擬行掃描
for (int y = 0; y < width; y++)
{
pixelValues[posScan++] = rawValues[posReal++];
}
posScan += offset; //行掃描結束，要將目標位置指針移過那段“間隙”
}
用Marshal的Copy方法，將剛才得到的內存字節數組復制到BitmapData中
System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(pixelValues, 0, iptr, scanBytes);
bmp.UnlockBits(bmpData); // 解鎖內存區域
下面的代碼是為瞭修改生成位圖的索引表，從偽彩修改為灰度
ColorPalette tempPalette;
using (Bitmap tempBmp = new Bitmap(1, 1, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format8bppIndexed))
{
tempPalette = tempBmp.Palette;
}
for (int i = 0; i < 256; i++)
{
tempPalette.Entries[i] = System.Drawing.Color.FromArgb(i, i, i);
}
bmp.Palette = tempPalette;
算法到此結束，返回結果
return bmp;
}
至於24位位圖數據其實就是 一個像素點有rgb三個值而已，道理一樣。
例2：:根據圖片得到他的灰度數組
//8位位圖得到除去文件頭信息的一位灰度數組 BitmapData bmpData = map.LockBits(new System.Drawing.Rectangle(0, 0, map.Width, map.Height), ImageLockMode.ReadOnly, System.Drawing.Imaging.PixelFormat.Format8bppIndexed); 獲取圖像參數 int stride = bmpData.Stride; // 掃描線的寬度 int offset = stride - map.Width; // 顯示寬度與掃描線寬度的間隙 IntPtr iptr = bmpData.Scan0; // 獲取bmpData的內存起始位置 int scanBytes = stride * map.Height;// 用stride寬度，表示這是內存區域的大小 下面把原始的顯示大小字節數組轉換為內存中實際存放的字節數組 mapdata = new byte[scanBytes]; //為目標數組分配內存 System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(iptr, mapdata, 0, scanBytes); //copy內存中數據到數組中
這裡對與bitmapdata的操作方式是ReadOnly
下面的三個例子分別基於像素（GetPixel和SetPixel）、基於內存、基於指針這三種方法增強圖片對比度。均測試通過
運行時間：
1）基於像素：400-600ms
2）基於內存：17-18ms
3）基於指針：20-23ms
利用LUT，應該可以進一步減少運行時間
// 第一種方法：像素提取法。速度慢
public Bitmap MethodBaseOnPixel(Bitmap bitmap,int degree)
{
Color curColor;
int grayR, grayG, grayB;
double Deg = (100.0 + degree) / 100.0;
for (int i = 0; i < bitmap.Width; i++)
{
for (int j = 0; j < bitmap.Height; j++)
{
curColor = bitmap.GetPixel(i, j);
grayR =Convert.ToInt32((((curColor.R / 255.0 - 0.5) * Deg + 0.5)) * 255);
grayG = Convert.ToInt32((((curColor.G / 255.0 - 0.5) * Deg + 0.5)) * 255);
grayB = Convert.ToInt32((((curColor.B / 255.0 - 0.5) * Deg + 0.5)) * 255);
if (grayR < 0)
grayR = 0;
else if (grayR > 255)
grayR = 255;
if (grayB < 0)
grayB = 0;
else if (grayB > 255)
grayB = 255;
if (grayG < 0)
grayG = 0;
else if (grayG > 255)
grayG = 255;
bitmap.SetPixel(i, j, Color.FromArgb(grayR, grayG, grayB));
}
}
return bitmap;
}
// 第二種方法：基於內存
public unsafe Bitmap MethodBaseOnMemory(Bitmap bitmap, int degree)
{
if (bitmap == null)
{
return null;
}
double Deg = (100.0 + degree) / 100.0;
int width = bitmap.Width;
int height = bitmap.Height;
int length = height * 3 * width;
byte[] RGB = new byte[length];
BitmapData data = bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, width, height), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb);
System.IntPtr Scan0 = data.Scan0;
System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(Scan0, RGB, 0, length);
double gray = 0;
for (int i = 0; i < RGB.Length; i += 3)
{
for (int j = 0; j < 3; j++)
{
gray = (((RGB[i + j] / 255.0 -0.5) * Deg+0.5)) * 255.0;
if (gray > 255)
gray = 255;
if (gray < 0)
gray = 0;
RGB[i + j] = (byte) gray;
}
}
System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(RGB, 0, Scan0, length);// 此處Copy是之前Copy的逆操作
bitmap.UnlockBits(data);
return bitmap;
}
}
//第三種方法：基於指針
public unsafe Bitmap MethodBaseOnPtr(Bitmap b, int degree)
{
if (b == null)
{
return null;
}
try
{
double num = 0.0;
double num2 = (100.0 + degree) / 100.0;
num2 *= num2;
int width = b.Width;
int height = b.Height;
BitmapData bitmapdata = b.LockBits(new Rectangle(0, 0, width, height), ImageLockMode.ReadWrite, PixelFormat.Format24bppRgb);
byte* numPtr = (byte*)bitmapdata.Scan0;
int offset = bitmapdata.Stride - (width * 3);
for (int i = 0; i < height; i++)
{
for (int j = 0; j < width; j++)
{
for (int k = 0; k < 3; k++)
{
num = ((((((double)numPtr[k]) / 255.0) - 0.5) * num2) + 0.5) * 255.0;
if (num < 0.0)
{
num = 0.0;
}
if (num > 255.0)
{
num = 255.0;
}
numPtr[k] = (byte)num;
}
numPtr += 3;
}
numPtr += offset;
}
b.UnlockBits(bitmapdata);
return b;
}
catch
{
return b;
}
}
參考：
1. http://blog.csdn.net/jiangxinyu/article/details/6222302 （此博客的代碼中有錯誤，精簡代碼基於內存處理的copy順序有問題）
2. http://www.pin5i.com/showtopic-20228.html // C# 特效圖片：霧化、浮雕等。
到此這篇關於C# Bitmap圖像處理(含增強對比度的三種方法)的文章就介紹到這瞭,更多相關C# Bitmap圖像處理內容請搜索WalkonNet以前的文章或繼續瀏覽下面的相關文章希望大傢以後多多支持WalkonNet！
推薦閱讀：
- C# Bitmap圖像處理加速的實現
- C# wpf Bitmap轉換成WriteableBitmap的方法
- C#合並BitMap圖像生成超大bitmap
- c# Bitmap轉bitmapImage高效方法
- C#實現簡易灰度圖和酷炫HeatMap熱力圖winform(附DEMO)