C语言实现BMP图像处理（彩色图转灰度图）

我们知道真彩图不带调色板，每个象素用 3 个字节，表示 R、G、B 三个分量。所以处理很简单，根据 R、G、B 的值求出 Y 值后，将 R、G、B 值都赋值成 Y，写入新图即可。在YUV 的颜色表示方法中，Y 分量的物理含义就是亮度，它含了灰度图(grayscale)的所有信息，只用 Y 分量就完全能够表示出一幅灰度图来。YUV 和RGB 之间有着如下的对应关系：

再来看看带调色板的彩色图，我们知道位图中的数据只是对应调色板中的一个索引值，我们只需要将调色板中的彩色变成灰度，形成新调色板，而位图数据不用动，就可以了。

以上解释来自于：《数字图像处理编程入门》，代码参考：https://blog.csdn.net/u011450295/article/details/37350011


#include<stdio.h>
#include<windows.h>

int main(int argc, char* argv[])
{
	int bmpHeight;
	int bmpWidth;
	unsigned char *pBmpBuf;
	RGBQUAD *pColorTable;
	int biBitCount;

	//读取bmp文件
	FILE *fp = fopen("./02.bmp", "rb");
	if (fp == 0)
		return 0;
	fseek(fp, sizeof(BITMAPFILEHEADER), 0);

	BITMAPINFOHEADER head;
	fread(&head, 40, 1, fp);
	bmpHeight = head.biHeight;
	bmpWidth = head.biWidth;
	biBitCount = head.biBitCount;

	fseek(fp, sizeof(RGBQUAD), 1);

	int LineByte = (bmpWidth*biBitCount / 8 + 3) / 4 * 4;//保证每一行字节数都为4的整数倍
	pBmpBuf = new unsigned char[LineByte*bmpHeight];
	fread(pBmpBuf, LineByte*bmpHeight, 1, fp);
	fclose(fp);

	//将24位真彩图灰度化并保存
	FILE *fp1 = fopen("gray.bmp", "wb");
	if (fp1 == 0)
		return 0;
	int LineByte1 = (bmpWidth * 8 / 8 + 3) / 4 * 4;

	//修改文件头,其中有两项需要修改，分别为bfSize和bfOffBits
	BITMAPFILEHEADER bfhead;
	bfhead.bfType = 0x4D42;
	bfhead.bfSize = 14 + 40 + 256 * sizeof(RGBQUAD)+LineByte1*bmpHeight;//修改文件大小
	bfhead.bfReserved1 = 0;
	bfhead.bfReserved2 = 0;
	bfhead.bfOffBits = 14 + 40 + 256 * sizeof(RGBQUAD);//修改偏移字节数
	fwrite(&bfhead, 14, 1, fp1);    //将修改后的文件头存入fp1；

	//修改信息头，其中有两项需要修改，1个位biBitCount:真彩图为24 ，应改成8；另一个是biSizeImage:由于每像素所占位数的变化，所以位图数据的大小发生变化
	BITMAPINFOHEADER head1;
	head1.biBitCount = 8;    //将每像素的位数改为8
	head1.biClrImportant = 0;
	head1.biCompression = 0;
	head1.biClrUsed = 0;
	head1.biHeight = bmpHeight;
	head1.biWidth = bmpWidth;
	head1.biPlanes = 1;
	head1.biSize = 40;
	head1.biSizeImage = LineByte1*bmpHeight;//修改位图数据的大小
	head1.biXPelsPerMeter = 0;
	head1.biYPelsPerMeter = 0;
	fwrite(&head1, 40, 1, fp1);  //将修改后的信息头存入fp1;

	pColorTable = new RGBQUAD[256];
	for (int i = 0; i < 256; i++){
		pColorTable[i].rgbRed = i;
		pColorTable[i].rgbGreen = i;
		pColorTable[i].rgbBlue = i; //是颜色表里的B、G、R分量都相等，且等于索引值
	}
	fwrite(pColorTable, sizeof(RGBQUAD), 256, fp1); //将颜色表写入fp1;

	//写位图数据
	unsigned char *pBmpBuf1;
	pBmpBuf1 = new unsigned char[LineByte1*bmpHeight];
	for (int i = 0; i < bmpHeight; i++){
		for (int j = 0; j<bmpWidth; j++){
			unsigned char *pb1, *pb2;
			pb1 = pBmpBuf + i*LineByte + j * 3;
			int y = *(pb1)*0.299 + *(pb1 + 1)*0.587 + *(pb1 + 2)*0.114;   //将每一个像素都按公式y=B*0.299+G*0.587+R*0.114进行转化
			pb2 = pBmpBuf1 + i*LineByte1 + j;
			*pb2 = y;
		}
	}
	fwrite(pBmpBuf1, LineByte1*bmpHeight, 1, fp1);

	fclose(fp1);

	system("pause");
	return 0;
}

实验结果分析：

原图灰度图

实验结果分析：真彩色图不带调色板，而灰度图的调色板为256级。所以在修改调色板时需要将RGB三个分量修改为256级，根据YUV颜色空间中Y分量计算。

后续持续更新用C语言实现图像处理算法，敬请期待，欢迎关注。

C语言实现BMP图像处理（彩色图转灰度图）

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