在C＃中将int数组转换为BMP

Posted 2021-05-02

我在将一个灰度数组的int（int32 [，]）转换为C＃中的BMP格式时遇到了问题。我尝试在阵列中循环以在BMP中设置像素颜色，它确实有效，但最终变得非常慢并且实际上无法使用。我做了很多谷歌搜索，但我找不到我的问题的答案。我需要实时将该图像放在PictureBox中，因此该方法需要快速。

相关讨论here

编辑：数组的深度为8位，但存储为int32

Edit2：刚刚找到这段代码

    private unsafe Task<Bitmap> BitmapFromArray(Int32[,] pixels, int width, int height)
    {
        return Task.Run(() =>
         {
             Bitmap bitmap = new Bitmap(width, height, PixelFormat.Format24bppRgb);
             BitmapData bitmapData = bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, width, height), ImageLockMode.WriteOnly, PixelFormat.Format24bppRgb);
             for (int y = 0; y < height; y++)
             {
                 byte* row = (byte*)bitmapData.Scan0 + bitmapData.Stride * y;
                 for (int x = 0; x < width; x++)
                 {
                     byte grayShade8bit = (byte)(pixels[x, y] >> 4);
                     row[x * 3 + 0] = grayShade8bit;
                     row[x * 3 + 1] = grayShade8bit;
                     row[x * 3 + 2] = grayShade8bit;
                 }
             }
             bitmap.UnlockBits(bitmapData);
             return bitmap;
         });
    }

似乎工作得足够快但图像几乎是黑色的。如果我移除相机的顶部，图像应该是完全白色的，但它只显示一个非常深的灰色。我猜它将像素值解释为32位，而不是8位。然后尝试投射（ushort）像素[x，y]但不起作用

答案

我实际上是wrote a universally usable BuildImagefunction here on SO to build an image out of a byte array，但当然，你不是从一个字节数组开始，你是从一个二维Int32数组开始的。解决它的简单方法就是提前改造它。

你的byte-as-integer数组是一个相当奇怪的事情。如果从灰度图像中读取这个，我宁愿假设这是32位ARGB数据，而你只是使用每个值的最低分量（这将是蓝色的），但是如果将值降低4位产生了一致的黑暗价值观我倾向于接受你的话;否则下一个颜色成分（绿色）的位会渗入，也会产生明亮的颜色。

无论如何，除了沉思和猜测之外，这是我的实际答案。

您可能会认为每个值在倾注到8位图像时只是亮度，但这实际上是错误的。 System.Drawing像素格式中没有特定类型来指示8位灰度，而8位图像是调色板，这意味着图像上的每个值都指的是调色板上的颜色。因此，要实际制作一个8位灰度图像，其中您的字节值指示像素的亮度，您需要明确定义一个调色板，其中调色板上0到255的索引包含来自（0,0的灰色） 0）到（255,255,255）。当然，这很容易生成。

此代码将您的数组转换为8位图像。它使用前面提到的BuildImage函数。请注意，该函数不使用不安全的代码。使用Marshal.Copy意味着永远不会直接处理原始指针，从而使代码得到完全管理。

public static Bitmap FromTwoDimIntArrayGray(Int32[,] data)
{
    // Transform 2-dimensional Int32 array to 1-byte-per-pixel byte array
    Int32 width = data.GetLength(0);
    Int32 height = data.GetLength(1);
    Int32 byteIndex = 0;
    Byte[] dataBytes = new Byte[height * width];
    for (Int32 y = 0; y < height; y++)
    {
        for (Int32 x = 0; x < width; x++)
        {
            // logical AND to be 100% sure the int32 value fits inside
            // the byte even if it contains more data (like, full ARGB).
            dataBytes[byteIndex] = (Byte)(((UInt32)data[x, y]) & 0xFF);
            // More efficient than multiplying
            byteIndex++;
        }
    }
    // generate palette
    Color[] palette = new Color[256];
    for (Int32 b = 0; i < 256; b++)
        palette[b] = Color.FromArgb(b, b, b);
    // Build image
    return BuildImage(dataBytes, width, height, width, PixelFormat.Format8bppIndexed, palette, null);
}

注意，即使整数是完整的ARGB值，上面的代码仍然可以完全相同;如果你只使用整数内四个字节中的最低字节，就像我说的那样，那只是整个ARGB整数的蓝色分量。如果图像是灰度图像，则所有三个颜色分量应该相同，因此您仍将获得相同的结果。

假设您发现自己使用相同类型的字节数组，其中整数实际上包含完整的32bpp ARGB数据，您必须移出所有四个字节值，并且不会生成灰色调色板，但除此之外，代码会非常相似。只是，每X次迭代处理4个字节。

    public static Bitmap fromTwoDimIntArrayGray(Int32[,] data)
    {
        Int32 width = data.GetLength(0);
        Int32 height = data.GetLength(1);
        Int32 stride = width * 4;
        Int32 byteIndex = 0;
        Byte[] dataBytes = new Byte[height * stride];
        for (Int32 y = 0; y < height; y++)
        {
            for (Int32 x = 0; x < width; x++)
            {
                // UInt32 0xAARRGGBB = Byte[] { BB, GG, RR, AA }
                UInt32 val = (UInt32)data[x, y];
                // This code clears out everything but a specific part of the value
                // and then shifts the remaining piece down to the lowest byte
                dataBytes[byteIndex + 0] = (Byte)(val & 0x000000FF); // B
                dataBytes[byteIndex + 1] = (Byte)((val & 0x0000FF00) >> 08); // G
                dataBytes[byteIndex + 2] = (Byte)((val & 0x00FF0000) >> 16); // R
                dataBytes[byteIndex + 3] = (Byte)((val & 0xFF000000) >> 24); // A
                // More efficient than multiplying
                byteIndex+=4;
            }
        }
        return BuildImage(dataBytes, width, height, stride, PixelFormat.Format32bppArgb, null, null);
    }

当然，如果你想要这个没有透明度，你可以像你一样使用三个字节，或者只是在最后调用PixelFormat.Format32bppArgb时更改PixelFormat.Format32bppRgb，这会将第四个字节的含义从alpha改为仅仅填充。

另一答案

解决了（不得不删除四位移位）：

    private unsafe Task<Bitmap> BitmapFromArray(Int32[,] pixels, int width, int height)
    {
        return Task.Run(() =>
         {
             Bitmap bitmap = new Bitmap(width, height, PixelFormat.Format24bppRgb);
             BitmapData bitmapData = bitmap.LockBits(new Rectangle(0, 0, width, height), ImageLockMode.WriteOnly, PixelFormat.Format24bppRgb);
             for (int y = 0; y < height; y++)
             {
                 byte* row = (byte*)bitmapData.Scan0 + bitmapData.Stride * y;
                 for (int x = 0; x < width; x++)
                 {
                     byte grayShade8bit = (byte)(pixels[x, y]);
                     row[x * 3 + 0] = grayShade8bit;
                     row[x * 3 + 1] = grayShade8bit;
                     row[x * 3 + 2] = grayShade8bit;
                 }
             }
             bitmap.UnlockBits(bitmapData);
             return bitmap;
         });
    }

仍然不确定为什么用Format24bppRgb替换Format8bppIndexed不起作用。任何线索？