bmp图像灰色化

灰度图的结构主要包括文件头，BMP信息头，调色板，BMP数据内容四部分。灰度图的调色板共有256项RGBQUAD结构，存放0到255的灰度值，每一项rgbRed、rgbGreen、rgbBlue分量值相等。

参考文章：BMP图像的结构及读写和灰度化
24位真彩BMP图像的灰度化
      把24位真彩BMP图像转变成256阶灰度图的具体步骤如下：
(1) 修改信息头
       信息头共有11部分，灰度化时需要修改两部分
bi2.biBitCount=8;
bi2.biSizeImage=( (bi.biWidth+3)/4 ) * 4*bi.biHeight；

(2)修改文件头
       文件头共有5部分，灰度化时需要修改两部分
          bf2.bfOffBits = sizeof(bf2)+sizeof(BITMAPINFOHEADER)+256*sizeof(RGBQUAD);
bf2.bfSize = bf2.bfOffBits + bi2.biSizeImage;

(3)创建调色板
RGBQUAD *ipRGB2 = (RGBQUAD *)malloc(256*sizeof(RGBQUAD));
for ( i = 0; i < 256; i++ )
ipRGB2[i].rgbRed = ipRGB2[i].rgbGreen = ipRGB2[i].rgbBlue = i;

(4)修改位图数据部分
         这部分主要是由原真彩图的rgbRed、rgbGreen、rgbBlue分量值得到灰度图像的灰度值Y，

可以用下面公式得到：
            Y=0.299*rgbRed+0.587* rgbGreen+0.114*rgbBlue；
具体修改代码如下：
int nBytesPerLine2 = ( (bi.biWidth+3)/4 ) * 4;
nLineStart2 = nBytesPerLine2 * i;
for ( int j = 0; j<nBytesPerLine2;j++ )
ImgData2[nLineStart2+j]= int( (float)Imgdata[i][3 * j] * 0.114 + \
(float)Imgdata[i][3 * j + 1] * 0.587 + \
(float)Imgdata[i][3 * j + 2] * 0.299 );//用一个一维数组顺序存储灰度值

(5)按顺序写入BMP图像的各个部分
          fwrite(&bf2,sizeof(BITMAPFILEHEADER),1,fp); 
fwrite(&bi2,sizeof(BITMAPINFOHEADER),1,fp);
fwrite(ipRGB2,sizeof(RGBQUAD),256,fp);
fwrite(ImgData2,nImageSize2,1,fp);

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1. #include<iostream>  
2. #include <Windows.h>  
3.   
4. using namespace std;  
5.   
6.   
7. void main()  
8. {  
9.       
10.     FILE* stream=fopen("D:\\3.bmp","rb");  
11.     if(stream==NULL)  
12.     {  
13.         cout<<"文件不存在"<<endl;  
14.         return;  
15.     }  
16.       
17.     int sizeFileHeader=sizeof(BITMAPFILEHEADER);  
18.     int sizeInfoHeader=sizeof(BITMAPINFOHEADER);  
19.       
20.     BITMAPFILEHEADER* bitmapFileHeader=new BITMAPFILEHEADER[sizeFileHeader+1];  
21.       
22.     BITMAPINFOHEADER* bitmapInfoHeader=new BITMAPINFOHEADER[sizeInfoHeader+1];  
23.       
24.     memset(bitmapFileHeader,0,sizeFileHeader+1);  
25.     memset(bitmapInfoHeader,0,sizeInfoHeader+1);  
26.     fread(bitmapFileHeader,sizeof(char),sizeFileHeader,stream);  
27.     fseek(stream,sizeFileHeader,0);  
28.     fread(bitmapInfoHeader,sizeof(char),sizeInfoHeader,stream);  
29.     int srcImageLineByteCount=(((bitmapInfoHeader->biWidth*24)+31)/32)*4;  
30.     int destImageLineByteCount=(((bitmapInfoHeader->biWidth)*8+31)/32)*4;  
31.   
32.     //************位图信息头**********************  
33.       
34.     BYTE** oldImageData=new BYTE*[bitmapInfoHeader->biHeight];  
35.     for(int i=0;i<bitmapInfoHeader->biHeight;i++)  
36.     {  
37.         oldImageData[i]=new BYTE[srcImageLineByteCount+1];  
38.         memset(oldImageData[i],0,srcImageLineByteCount+1);  
39.     }  
40.   
41.     //***********位图数据***********************  
42.     fseek(stream,sizeFileHeader+sizeInfoHeader,0);  
43.     //读取图像数据  
44.     for(int i=0;i<bitmapInfoHeader->biHeight;i++)  
45.     {  
46.         for (int j=0;j<srcImageLineByteCount;j++)  
47.         {  
48.             fread(&oldImageData[i][j],sizeof(BYTE),1,stream);  
49.   
50.         }  
51.           
52.     }  
53.   
54.     fclose(stream);  
55.       
56.     //调色板  
57.     RGBQUAD* pRgbQuards=new RGBQUAD[256];  
58.     for(int i=0;i<256;i++)  
59.     {  
60.         pRgbQuards[i].rgbBlue=i;  
61.         pRgbQuards[i].rgbRed=i;  
62.         pRgbQuards[i].rgbGreen=i;  
63.   
64.     }  
65.       
66.     //修改信息头  
67.     bitmapInfoHeader->biBitCount=8;  
68.     bitmapInfoHeader->biSizeImage=(bitmapInfoHeader->biHeight)*destImageLineByteCount;  
69.   
70.     //修改文件头  
71.     bitmapFileHeader->bfOffBits=sizeof(BITMAPFILEHEADER)+sizeof(BITMAPINFOHEADER)+sizeof(RGBQUAD)*256;  
72.     bitmapFileHeader->bfSize=bitmapFileHeader->bfOffBits+bitmapInfoHeader->biSizeImage;  
73.       
74.   
75.     //写数据  
76.       
77.     BYTE** newImageData=new BYTE*[bitmapInfoHeader->biHeight];  
78.   
79.     for (int i=0;i<bitmapInfoHeader->biHeight;i++)  
80.     {  
81.         newImageData[i]=new BYTE[destImageLineByteCount];  
82.     }  
83.   
84.     for(int i=0;i<bitmapInfoHeader->biHeight;i++)  
85.     {  
86.         for(int j=0;j<destImageLineByteCount;j++)  
87.         {  
88.             newImageData[i][j]=(int)((float)oldImageData[i][j*3]*0.114+  
89.                 (float)oldImageData[i][j*3+1]*0.587+(float)oldImageData[i][3*j+2]*0.299);  
90.         }  
91.     }  
92.   
93.   
94.     //写入文件  

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1. FILE* fileWrite=fopen("D:\\6.bmp","a+");  
2. fwrite(bitmapFileHeader,sizeof(char),sizeof(BITMAPFILEHEADER),fileWrite);  
3. fwrite(bitmapInfoHeader,sizeof(char),sizeof(BITMAPINFOHEADER),fileWrite);  
4. fwrite(pRgbQuards,sizeof(RGBQUAD),256,fileWrite);  
5.   
6. for(int i=0;i<bitmapInfoHeader->biHeight;i++)  
7. {  
8.     for(int j=0;j<destImageLineByteCount;j++)  
9.     {  
10.         fwrite(&newImageData[i][j],sizeof(BYTE),1,fileWrite);  
11.     }  
12.   
13. }  
14. fclose(fileWrite);  
15.   
16. cout<<"success"<<endl;  

 

 int srcImageLineByteCount=(((bitmapInfoHeader->biWidth*24)+31)/32)*4;
 int destImageLineByteCount=(((bitmapInfoHeader->biWidth)*8+31)/32)*4;

提醒：这里没有进行指针的释放。。。

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这两行其实也可以用上一篇文章的WIDTHBYTES(bitmapInfoHeader->biWidth*24)和WIDTHBYTES(bitmapInfoHeader->biWidth*8)

有些地方也用( (bi.biWidth+3)/4 ) * 4和((bi.biWidth*3+3)/4)*4这样的表达式。。原理都是一样的。其实( (bi.biWidth+3)/4 ) * 4写成( (bi.biWidth*1+3)/4 ) * 4估计会好理解吧。。

因为BMP图像每个像素都是有三个RGB分量组成（24位，32位也就是多了个Alpha），而在灰度图像中每个像素只是一个灰度值，从代码：newImageData[i][j]=(int)((float)oldImageData[i][j*3]*0.114+(float)oldImageData[i][j*3+1]*0.587+(float)oldImageData[i][3*j+2]*0.299); 可看出，每个灰度值都是由原来的彩色图像的每个RGB分量通过一定的公式计算得来的。因此灰度图像和原来的彩色图像虽然在宽度和高度（像素单位）是一样的，但是因为组成不同，所以每行的字节数就是不一样的。。

至于其他的就不多说了，在前面WIDTHBYTES位图操作函数详解和BMP文件读写复习---C++实现文章中都说的差不多了，如果还有不明白的可以留言。