本文就通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例，向大家展示了在Visual C#中如何運(yùn)用GDI+和Unsafe代碼類(lèi)等技術(shù)以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的數(shù)字圖像處理。
一．概述
本文的實(shí)例是一個(gè)數(shù)字圖像處理的應(yīng)用程序，它完成的功能包括對(duì)圖像顏色的翻轉(zhuǎn)、對(duì)圖像進(jìn)行灰度處理和對(duì)圖像進(jìn)行增亮處理。該程序?qū)D像進(jìn)行處理部分的代碼包含在一個(gè)專(zhuān)門(mén)的Filters類(lèi)里面，通過(guò)調(diào)用該類(lèi)里的靜態(tài)成員函數(shù)，我們就可以實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的圖像處理功能了。為實(shí)現(xiàn)圖像處理，我們要對(duì)圖像進(jìn)行逐個(gè)象素處理。我們知道圖像是由一個(gè)個(gè)的象素點(diǎn)組成的，對(duì)一幅圖像的每個(gè)象素進(jìn)行了相應(yīng)的處理，最后整個(gè)圖像也就處理好了。在這個(gè)過(guò)程中，我們只需對(duì)每個(gè)象素點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的處理，在處理過(guò)程中卻不需要考慮周?chē)笏攸c(diǎn)對(duì)其的影響，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)程序的實(shí)現(xiàn)就變得簡(jiǎn)單多了。
由于GDI+中的BitmapData類(lèi)不提供對(duì)圖像內(nèi)部數(shù)據(jù)的直接訪(fǎng)問(wèn)的方法，我們唯一的辦法就是使用指針來(lái)獲得圖像的內(nèi)部數(shù)據(jù)，這時(shí)我們就得運(yùn)用unsafe這個(gè)關(guān)鍵字來(lái)指明函數(shù)中訪(fǎng)問(wèn)圖像內(nèi)部數(shù)據(jù)的代碼塊了。在程序中，我還運(yùn)用了打開(kāi)文件和保存文件等選項(xiàng)，以使我們的辛勤勞動(dòng)不付之東流。
二．程序的實(shí)現(xiàn)
1．打開(kāi)Visual Studio.net，新建一個(gè)Visual C#的項(xiàng)目，在模板中選擇"Windows 應(yīng)用程序"即可，項(xiàng)目名稱(chēng)可自定（這里為ImageProcessor）。
2．為使窗體能顯示圖像，我們需要重載窗體的OnPaint（）事件函數(shù)，在該函數(shù)中我們將一個(gè)圖像繪制在程序的主窗體上，為了使窗體能顯示不同尺寸大小的圖像，我們還將窗體的AutoScroll屬性設(shè)置為true。這樣，根據(jù)圖像的尺寸，窗體兩邊就會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的滾動(dòng)條。該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)如下：
| private void Form1_Paint(object sender, System.Windows.Forms.PaintEventArgs e) { Graphics g = e.Graphics; g.DrawImage(m_Bitmap, new Rectangle(this.AutoScrollPosition.X, this.AutoScrollPosition.Y, (int)(m_Bitmap.Width), (int)(m_Bitmap.Height))); } |
3．給主窗體添加一個(gè)主菜單，該主菜單完成了一些基本的操作，包括"打開(kāi)文件"、"保存文件"、"退出"、"翻轉(zhuǎn)操作"、"灰度操作"、"增亮操作"等。前面三個(gè)操作完成圖像文件的打開(kāi)和保存以及程序的退出功能，相應(yīng)的事件處理函數(shù)如下：
| private void menuItemOpen_Click(object sender, System.EventArgs e) { OpenFileDialog openFileDialog = new OpenFileDialog(); openFileDialog.Filter = "Bitmap文件(*.bmp)|*.bmp| Jpeg文件(*.jpg)|*.jpg| 所有合適文件(*.bmp/*.jpg)|*.bmp/*.jpg"; openFileDialog.FilterIndex = 2 ; openFileDialog.RestoreDirectory = true ; if(DialogResult.OK == openFileDialog.ShowDialog()) { m_Bitmap = (Bitmap)Bitmap.FromFile(openFileDialog.FileName, false); this.AutoScroll = true; this.AutoScrollMinSize=new Size ((int)(m_Bitmap.Width),(int) m_Bitmap.Height)); this.Invalidate(); } } |
其中，m_Bitmap為主窗體類(lèi)的一個(gè)數(shù)據(jù)成員，聲明為private System.Drawing.Bitmap m_Bitmap;（注：因?yàn)槌绦蛑杏玫搅讼嚓P(guān)的類(lèi)，所以在程序文件的開(kāi)始處應(yīng)添加using System.Drawing.Imaging;）同時(shí)，在該類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)中，我們必須先給它new一個(gè)Bitmap對(duì)象：m_Bitmap = new Bitmap(2,2);上述代碼中的this.Invalidate();完成主窗體的重繪工作，它調(diào)用了主窗體的OnPaint（）函數(shù)，結(jié)果就將打開(kāi)的圖像文件顯示在主窗體上。
| private void menuItemSave_Click(object sender, System.EventArgs e) { SaveFileDialog saveFileDialog = new SaveFileDialog(); saveFileDialog.Filter = "Bitmap文件(*.bmp)|*.bmp| Jpeg文件(*.jpg)|*.jpg| 所有合適文件(*.bmp/*.jpg)|*.bmp/*.jpg"; saveFileDialog.FilterIndex = 1 ; saveFileDialog.RestoreDirectory = true ; if(DialogResult.OK == saveFileDialog.ShowDialog()) { m_Bitmap.Save(saveFileDialog.FileName); } } |
其中m_Bitmap.Save(saveFileDialog.FileName);一句完成了圖像文件的保存，正是運(yùn)用了GDI+的強(qiáng)大功能，我們只需這么一條簡(jiǎn)單的語(yǔ)句就完成了以前很大工作量的任務(wù)，所以合理運(yùn)用.NET中的新機(jī)制一定會(huì)大大簡(jiǎn)化我們的工作的。
| private void menuItemExit_Click(object sender, System.EventArgs e) { this.Close(); } |
接下來(lái)，三個(gè)主要操作的事件處理函數(shù)如下：
| private void menuItemInvert_Click(object sender, System.EventArgs e) { if(Filters.Invert(m_Bitmap)) this.Invalidate(); } private void menuItemGray_Click(object sender, System.EventArgs e) { if(Filters.Gray(m_Bitmap)) this.Invalidate(); } private void menuItemBright_Click(object sender, System.EventArgs e) { Parameter dlg = new Parameter(); dlg.nValue = 0; if (DialogResult.OK == dlg.ShowDialog()) { if(Filters.Brightness(m_Bitmap, dlg.nValue)) this.Invalidate(); } } |
三個(gè)函數(shù)中分別調(diào)用了相應(yīng)的圖像處理函數(shù)Invert（）、Gray（）、Brightness（）等三個(gè)函數(shù)。這三個(gè)函數(shù)Filters類(lèi)中的三個(gè)類(lèi)型為public的靜態(tài)函數(shù)（含有static關(guān)鍵字），它們的返回值類(lèi)型均是bool型的，根據(jù)返回值我們可以決定是否進(jìn)行主窗體的重繪工作。
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