考虑到现有的数字图像处理都是基于Windows平台，都或多或少使用了Win32 API函数，不能移植到Linux或者嵌入式系统中。为了使程序可移植，采用标准C语言建立了数字图像处理的基本框架，如下图所示：
程序参考了网上一些博客的内容，并进行了改变，建立了符合自己习惯的数据结构。主要实现了bmp格式图像的打开、保存、创建、图像颜色空间转换等功能，暂时还没有添加具体的处理函数。我想，既然有了程序的框架，添加算法只是编写一个个函数的问题。
本程序具体实现的功能如下：
* 打开和保存bmp文件，这里使用自定义数据结构Bitmap，相关函数定义如下：
bmp.h:
int CreateBitmap(Bitmap* bmp, int width, int height, int bitCount);
void ReleaseBitmap(Bitmap* bmp);
int CheckPath(char *path);
int ReadBitmap(char* path, Bitmap* bmp);
int SaveBitmap(char* path, Bitmap* bmp);
* 图像格式转换
basicprocess.h:
int RGB2Gray(Bitmap* src, Bitmap* dst);
int Gray2RGB(Bitmap* src, Bitmap* dst);
int Gray2BW(Bitmap* src, Bitmap* dst, int threshold);
void hsv2rgb(float H, float S, float V, float *R, float *G, float *B);
void rgb2hsv(float R, float G, float B, float *H, float *S, float* V);
程序源码如下，欢迎大家批评指正。
1
/*
2
****************************************Copyright (c)**************************************************
3** Feisky
4** http://www.cnblogs.com/feisky/
5**
6**------------------------------------- File Info ------------------------------------------------------
7** File name: bmp.h
8** Last modified Date: 2009-9-25
9** Last Version: 1.0
10** Descriptions: 位图文件结构及基本函数定义 打开和保存bmp文件
11**
12** Created by: Feisky
13** Created date: 2009-07-25
14** Version: 1.0
15** Descriptions: Preliminary version.
16**
17**------------------------------------------------------------------------------------------------------
18
*/
19
#ifndef BMP_H_INCLUDED
20#define BMP_H_INCLUDED
21
22#include <ctype.h>
23#include <stdio.h>
24#include <stdlib.h>
25#include <malloc.h>
26#include <string.h>
27
28/**
29 * 位图文件结构及基本函数定义 打开和保存bmp文件
30 */
31typedef unsigned short WORD;
32typedef unsigned long DWORD;
33typedef long LONG;
34typedef unsigned char BYTE;
35
36/* 位图文件头结构 14字节 */
37typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
38 WORD bfType;
39 DWORD bfSize;
40 WORD bfReserved1;
41 WORD bfReserved2;
42 DWORD bfOffBits;
43} BITMAPFILEHEADER;
44
45/* 位图信息头结构 40字节 */
46typedef struct tagBITMAPINFOHEADER {
47 DWORD biSize; // 结构长度 40B
48 LONG biWidth;
49 LONG biHeight;
50 WORD biPlanes; // 1
51 WORD biBitCount; // 表示颜色要用到的位数
52 DWORD biCompression; // 压缩格式
53 DWORD biSizeImage; // 位图占用字节数=biWidth'（4的整倍数）*biHeight
54 LONG biXPelsPerMeter; // 水平分辨率
55 LONG biYPelsPerMeter; // 垂直分辨率
56 DWORD biClrUsed; // 本图像用到的颜色数
57 DWORD biClrImportant; // 本图像的重要颜色数
58} BITMAPINFOHEADER;
59
60/* 调色板 4字节 */
61typedef struct tagRGBQUAD {
62 BYTE rgbBlue;
63 BYTE rgbGreen;
64 BYTE rgbRed;
65 BYTE rgbReserved;
66} RGBQUAD;
67
68/* 定义图像信息 */
69typedef struct tagBITMAPINFO {
70 BITMAPINFOHEADER bmiHeader;
71 RGBQUAD bmiColors[1];
72} BITMAPINFO;
73
74/* 定义位图图像 */
75typedef struct _Bitmap
76{
77 BITMAPFILEHEADER bmfh;
78 BITMAPINFOHEADER bmih;
79 int width;
80 int height;
81 int bitCount; // 8 或者24
82 int imageSize; // 图像数据大小(imageSize=height*widthStep）字节
83 BYTE* imageData;//排列的图像数据
84 int widthStep; //排列的图像行大小
85}Bitmap;
86
87/**
88 * 位图创建函数 创建一个Bitmap结构，并为图像数据分配空间
89 *
90 * 使用方法：
91 * Bitmap *bmp=(Bitmap*)malloc(sizeof(Bitmap));
92 * ret=CreateBitmap(bmp,50,50,3);
93 */
94int CreateBitmap(Bitmap* bmp, int width, int height, int bitCount)
95{
96 bmp->width=width;
97 bmp->height=height;
98 bmp->bmih.biWidth=width;
99 bmp->bmih.biHeight=height;
100
101 bmp->widthStep=(int)((width*bitCount+31)/32)*4; //计算排列的宽度
102 bmp->imageSize=bmp->height*bmp->widthStep*sizeof(BYTE);//计算排列的图像大小
103
104 if(bitCount==8)
105
{
106 bmp->bitCount=8;
107 bmp->bmfh.bfType=0x4d42; //注意是4d42 这个地方折磨我一下午啊
108 bmp->bmfh.bfReserved1=0;
109 bmp->bmfh.bfReserved2=0;
110 bmp->bmih.biBitCount=8;
111 bmp->bmih.biSize=40;
112 bmp->bmih.biPlanes=1;
113 bmp->bmfh.bfSize=54+256*4+height*bmp->widthStep;
114 bmp->bmfh.bfOffBits=1078;
115 bmp->bmih.biBitCount=8;
116 bmp->bmih.biCompression=0;
117 bmp->bmih.biSizeImage=bmp->imageSize;
118 bmp->bmih.biClrUsed=0;
119 bmp->bmih.biClrImportant=0;
120 bmp->bmih.biXPelsPerMeter=0;
121 bmp->bmih.biYPelsPerMeter=0;
122
}
123 else if (bitCount==24)
124 {
125 bmp->bitCount=24;
126 bmp->bmfh.bfType=0x4d42;
127 bmp->bmih.biBitCount=24;
128 bmp->bmfh.bfReserved1=0;
129 bmp->bmfh.bfReserved2=0;
130 bmp->bmih.biSize=40;
131 bmp->bmih.biPlanes=1;
132 bmp->bmfh.bfSize=54+height*bmp->widthStep;
133 bmp->bmfh.bfOffBits=54;
134 bmp->bmih.biBitCount=24;
135 bmp->bmih.biSizeImage=bmp->imageSize;
136 bmp->bmih.biClrUsed=0;
137 bmp->bmih.biCompression=0;
138 bmp->bmih.biClrImportant=0;
139 bmp->bmih.biXPelsPerMeter=0;
140 bmp->bmih.biYPelsPerMeter=0;
141 }
142 else
143 {
144 printf("Error(CreateBitmap): only supported 8 or 24 bits bitmap.\n");
145 return -1;
146 }
147
148 bmp->imageData=(BYTE*)malloc(bmp->imageSize); //分配数据空间
149 if(!(bmp->imageData))
150 {
151 printf("Error(CreateBitmap): can not allocate bitmap memory.\n");
152 return -1;
153 }
154 return 0;
155}
156
157/**
158 * 位图指针释放函数 释放位图数据空间
159 *
160 * 使用方法：
161 * ReleaseBitmap(bmp);
162 */
163void ReleaseBitmap(Bitmap* bmp)
164{
165 free(bmp->imageData);
166 bmp->imageData=NULL;
167 free(bmp);
168 bmp=NULL;
169}
170
171/**
172 * 路径检查函数：是否为BMP文件，是否可读
173 * 正确返回0，错误返回-1
174 *
175 * 使用方法
176 * ret=CheckPath(path);
177 */
178int CheckPath(char *path)
179{
180 FILE *fd;
181 int len = strlen(path) / sizeof(char);
182 char ext[3];
183 //check whether the path include the characters "bmp" at end
184 strncpy(ext, &path[len - 3], 3);
185 if (!(ext[0] == 'b' && ext[1] == 'm' && ext[2] == 'p')) {
186 printf("Error(CheckPath): the extension of the file is not bmp.\n");
187 return -1;
188 }
189
190 //check whether the file can be read or not
191 fd = fopen(path, "r");
192 if (!fd)
193 {
194 printf("Error(CheckPath): can not open the file.\n");
195 return -1;
196 }
197 fclose(fd);
198
199 return 0;
200}
201
202/**
203 * 从文件中读取位图函数
204 * 正确返回0，错误返回-1
205 *
206 * 使用方法：
207 * bmp=(Bitmap*)malloc(sizeof(Bitmap));
208 * ret=ReadBitmap(path, bmp);
209 */
210int ReadBitmap(char* path, Bitmap* bmp)
211{
212 int ret;
213 FILE *fd;
214
215 //检查路径是否可读
216 ret=CheckPath(path);
217 if(ret==-1)
218 {
219 printf("Error(ReadBitmap): the path of the image is invalid.\n");
220 return -1;
221 }
222
223 //打开文件
224 fd=fopen(path,"rb");
225 if(fd==0)
226 {
227 printf("Error(ReadBitmap): can not open the image.\n");
228 return -1;
229 }
230
231 //读取文件信息头 14字节
232 fread(&(bmp->bmfh.bfType),sizeof(WORD),1,fd);
233 fread(&(bmp->bmfh.bfSize),sizeof(DWORD),1,fd);
234 fread(&(bmp->bmfh.bfReserved1),sizeof(WORD),1,fd);
235 fread(&(bmp->bmfh.bfReserved2),sizeof(WORD),1,fd);
236 fread(&(bmp->bmfh.bfOffBits),sizeof(DWORD),1,fd);
237
238 //读取位图信息头 40字节
239 fread(&(bmp->bmih.biSize),sizeof(DWORD),1,fd);
240 fread(&(bmp->bmih.biWidth),sizeof(DWORD),1,fd);
241 fread(&(bmp->bmih.biHeight),sizeof(DWORD),1,fd);
242 fread(&(bmp->bmih.biPlanes),sizeof(WORD),1,fd);
243 fread(&(bmp->bmih.biBitCount),sizeof(WORD),1,fd);
244 fread(&(bmp->bmih.biCompression),sizeof(DWORD),1,fd);
245 fread(&(bmp->bmih.biSizeImage),sizeof(DWORD),1,fd);
246 fread(&(bmp->bmih.biXPelsPerMeter),sizeof(DWORD),1,fd);
247 fread(&(bmp->bmih.biYPelsPerMeter),sizeof(DWORD),1,fd);
248 fread(&(bmp->bmih.biClrUsed),sizeof(DWORD),1,fd);
249 fread(&(bmp->bmih.biClrImportant),sizeof(DWORD),1,fd);
250
251 //创建位图结构
252 ret=CreateBitmap(bmp, bmp->bmih.biWidth, bmp->bmih.biHeight, bmp->bmih.biBitCount);
253 if(ret==-1)
254 {
255 printf("Error(CreateBitmap): can not CreateBitmap.\n");
256 return -1;
257 }
258
259 //读取图像数据
260 //由于4字节对齐格式
261 fseek(fd,bmp->bmfh.bfOffBits,SEEK_SET); //定位到图像数据区
262 ret=fread(bmp->imageData,bmp->imageSize,1,fd);
263 if(ret==0)
264 {
265 if(feof(fd)) //if the file pointer point to the end of the file
266 {
267 }
268 if(ferror(fd)) //if error happened while read the pixel data
269 {
270 printf("Error(ReadBitmap): can not read the pixel data.\n");
271 fclose(fd);
272 return -1;
273 }
274 }
275
276 //关闭文件
277 fclose(fd);
278 return 0;
279}
280
281/**
282 * 保存位图到文件中去
283 * 正确返回0，错误返回-1
284 *
285 * 使用方法：
286 * bmp=(Bitmap*)malloc(sizeof(Bitmap));
287 * ret=SaveBitmap(path, bmp);
288 */
289int SaveBitmap(char* path, Bitmap* bmp)
290{
291 int ret;
292 FILE *fd;
293
294 //检查路径是否正确
295 int len = strlen(path) / sizeof(char);
296 char ext[3];
297 //check whether the path include the characters "bmp" at end
298 strncpy(ext, &path[len - 3], 3);
299 if (!(ext[0] == 'b' && ext[1] == 'm' && ext[2] == 'p'))
300 {
301 printf("Error(SaveBitmap): the extension of the file is not bmp.\n");
302 return -1;
303 }
304
305 //打开文件
306 fd=fopen(path,"wb");
307 if(fd==0)
308 {
309 printf("Error(SaveBitmap): can not open the image.\n");
310 return -1;
311 }
312
313 //保存文件信息头 14字节
314 fwrite(&(bmp->bmfh.bfType),sizeof(WORD),1,fd);
315 fwrite(&(bmp->bmfh.bfSize),sizeof(DWORD),1,fd);
316 fwrite(&(bmp->bmfh.bfReserved1),sizeof(WORD),1,fd);
317 fwrite(&(bmp->bmfh.bfReserved2),sizeof(WORD),1,fd);
318 fwrite(&(bmp->bmfh.bfOffBits),sizeof(DWORD),1,fd);
319
320 //保存位图信息头 40字节
321 fwrite(&(bmp->bmih.biSize),sizeof(DWORD),1,fd);
322 fwrite(&(bmp->bmih.biWidth),sizeof(DWORD),1,fd);
323 fwrite(&(bmp->bmih.biHeight),sizeof(DWORD),1,fd);
324 fwrite(&(bmp->bmih.biPlanes),sizeof(WORD),1,fd);
325 fwrite(&(bmp->bmih.biBitCount),sizeof(WORD),1,fd);
326 fwrite(&(bmp->bmih.biCompression),sizeof(DWORD),1,fd);
327 fwrite(&(bmp->bmih.biSizeImage),sizeof(DWORD),1,fd);
328 fwrite(&(bmp->bmih.biXPelsPerMeter),sizeof(DWORD),1,fd);
329 fwrite(&(bmp->bmih.biYPelsPerMeter),sizeof(DWORD),1,fd);
330 fwrite(&(bmp->bmih.biClrUsed),sizeof(DWORD),1,fd);
331 fwrite(&(bmp->bmih.biClrImportant),sizeof(DWORD),1,fd);
332
333 //如果为8位，则 保存调色板
334 RGBQUAD pal[256];
335 int i;
336 if(bmp->bitCount==8)
337 {
338 for(i=0;i<256;i++)
339 {
340 pal[i].rgbBlue=i;
341 pal[i].rgbGreen=i;
342 pal[i].rgbRed=i;
343 pal[i].rgbReserved=0;
344 }
345 if(fwrite(pal,sizeof(RGBQUAD)*256,1,fd)!=1)
346 {
347 printf("Error(SaveBitmap): can not write Color Palette.\n");
348 return -1;
349 }
350 }
351
352
353 //保存图像数据
354 ret=fwrite(bmp->imageData,bmp->imageSize,1,fd);
355 if(ret!=1)
356 {
357 printf("Error(SaveBitmap): can not save the pixel data.\n");
358 return -1;
359 }
360
361 //关闭文件
362 fclose(fd);
363
364 return 0;
365}
366
367#endif // BMP_H_INCLUDED
368
369
370
371
372
373/*
374****************************************Copyright (c)**************************************************
375** Feisky
376** http://www.cnblogs.com/feisky/
377**
378**------------------------------------- File Info ------------------------------------------------------
379** File name: basicprocess.h
380** Last modified Date: 2009-9-28
381** Last Version: 1.0
382** Descriptions: 位图图像基本处理函数 图像格式转换
383**
384** Created by: Feisky
385** Created date: 2009-9-28
386** Version: 1.0
387** Descriptions: Preliminary version.
388**
389**------------------------------------------------------------------------------------------------------
390*/
391
392#ifndef BASICPROCESS_H_
393#define BASICPROCESS_H_
394
395#include "bmp.h"
396#include <math.h>
397/**
398 * <font color="#3f7f5f">位图图像基本处理函数 图像格式转换</font>
399 */
400int RGB2Gray(Bitmap* src, Bitmap* dst)
401{
402 int ret;
403 int n=0,i,j;
404 BYTE r,g,b,gray;
405
406 //检查图像格式是否合法
407 if(src->bitCount!=24)
408 {
409 printf("Error(RGB2Gray): the source image must be in RGB format.\n");
410 return -1;
411 }
412
413 //为dst图像分配数据空间
414 ret=CreateBitmap(dst,src->width,src->height,8);
415 if(ret==-1)
416 {
417 printf("Error(RGB2Gray): can't create target image.\n");
418 return -1;
419 }
420
421 //计算灰度数据
422 for(i=0;i<src->height;i++)
423 {
424 n=0;
425 for(j=0;j<src->width*3;j++,n++)
426 {
427 b=*(src->imageData+src->widthStep*(src->height-1-i)+j);
428 j++;
429 g=*(src->imageData+src->widthStep*(src->height-1-i)+j);
430 j++;
431 r=*(src->imageData+src->widthStep*(src->height-1-i)+j);
432 gray=(r*19595 + g*38469 + b*7472) >> 16;
433 *(dst->imageData+dst->widthStep*(dst->height-1-i)+n)=gray;
434 }
435 }
436
437 return 0;
438}
439
440/**
441 * Gray2RGB
442 *
443 * 使用方法：
444 * bmp=(Bitmap*)malloc(sizeof(Bitmap));
445 * ret=ReadBitmap(path, bmp);
446 * dstbmp=(Bitmap*)malloc(sizeof(Bitmap));
447 * ret=Gray2RGB(bmp,dstbmp);
448 */
449int Gray2RGB(Bitmap* src, Bitmap* dst)
450{
451 int ret;
452 int n=0,i,j;
453 BYTE r;
454
455 //检查图像格式是否合法
456 if(src->bitCount!=8)
457 {
458 printf("Error(Gray2RGB): the source image must be in gray scale.\n");
459 return -1;
460 }
461
462 //为dst图像分配数据空间
463 ret=CreateBitmap(dst,src->width,src->height,24);
464 if(ret==-1)
465 {
466 printf("Error(Gray2RGB): can't create target image.\n");
467 return -1;
468 }
469
470 //计算灰度数据
471 for(i=0;i<src->height;i++)
472 {
473 n=0;
474 for(j=0;j<src->width;j++,n++)
475 {
476 r=*(src->imageData+src->widthStep*(src->height-1-i)+j);
477 *(dst->imageData+dst->widthStep*(dst->height-1-i)+n)=r;
478 n++;
479 *(dst->imageData+dst->widthStep*(dst->height-1-i)+n)=r;
480 n++;
481 *(dst->imageData+dst->widthStep*(dst->height-1-i)+n)=r;
482 }
483 }
484
485 return 0;
486}
487
488/**
489 * Gray2BW 图像二值化
490 *
491 * 使用方法：
492 * bmp=(Bitmap*)malloc(sizeof(Bitmap));
493 * ret=ReadBitmap(path, bmp);
494 * dstbmp=(Bitmap*)malloc(sizeof(Bitmap));
495 * ret=Gray2BW(bmp,dstbmp);
496 */
497int Gray2BW(Bitmap* src, Bitmap* dst, int threshold)
498{
499 int ret;
500 int n=0,i,j;
501 BYTE r;
502
503 //检查图像格式是否合法
504 if(src->bitCount!=8)
505 {
506 printf("Error(Gray2BW): the source image must be in gray scale.\n");
507 return -1;
508 }
509
510 //为dst图像分配数据空间
511 ret=CreateBitmap(dst,src->width,src->height,8);
512 if(ret==-1)
513 {
514 printf("Error(Gray2BW): can't create target image.\n");
515 return -1;
516 }
517
518 //计算灰度数据
519 for(i=0;i<src->height;i++)
520 {
521 for(j=0;j<src->width;j++,n++)
522 {
523 r=*(src->imageData+src->widthStep*(src->height-1-i)+j);
524 if(r>=threshold)
525 {
526 n=255;
527 }
528 else
529 {
530 n=0;
531 }
532 *(dst->imageData+dst->widthStep*(dst->height-1-i)+j)=n;
533 }
534 }
535
536 return 0;
537}
538
539/**
540 * rgb2hsv
541 * r,g,b values are from 0 to 1
542 * h = [0,360], s = [0,1], v = [0,1]
543 * if s == 0, then h = -1 (undefined)
544 * 使用方法：
545 * rgb2hsv(0.2,0.3,0.3,&x,&y,&z);
546 */
547void rgb2hsv(float R, float G, float B, float *H, float *S, float* V)
548{
549 float min, max, delta,tmp;
550 tmp = R<G?R:G;
551 min = tmp<B?tmp:B;
552 tmp = R>G?R:G;
553 max = tmp>B?tmp:B;
554 *V = max; // v
555
556 delta = max - min;
557
558 if( max != 0 )
559 *S = delta / max; // s
560 else
561 {
562 // r = g = b = 0 // s = 0, v is undefined
563 *S = 0;
564 *H = -1;
565 return;
566 }
567 if( R == max )
568 *H = ( G - B ) / delta; // between yellow & magenta
569 else if( G == max )
570 *H = 2 + ( B - R ) / delta; // between cyan & yellow
571 else
572 *H = 4 + ( R - G ) / delta; // between magenta & cyan
573
574 (*H) *= 60; // degrees
575 if( *H < 0 )
576 (*H) += 360;
577}
578
579
580/**
581 * hsv2rgb
582 * r,g,b values are from 0 to 1
583 * h = [0,360], s = [0,1], v = [0,1]
584 * if s == 0, then h = -1 (undefined)
585 * 使用方法：
586 * hsv2rgb(60,0.3,0.5,&x,&y,&z);
587 */
588void hsv2rgb(float H, float S, float V, float *R, float *G, float *B)
589{
590 int i;
591 float f, p, q, t;
592
593 if( S == 0 )
594 {
595 *R =*G = *B = V;
596 return;
597 }
598
599 H /= 60; // sector 0 to 5
600 i = floor( H );
601 f = H - i; // factorial part of h
602 p = V * ( 1 - S );
603 q = V * ( 1 - S * f );
604 t = V * ( 1 - S * ( 1 - f ) );
605
606 switch( i )
607 {
608 case 0:
609 *R = V;
610 *G = t;
611 *B = p;
612 break;
613 case 1:
614 *R = q;
615 *G = V;
616 *B = p;
617 break;
618 case 2:
619 *R = p;
620 *G = V;
621 *B = t;
622 break;
623 case 3:
624 *R = p;
625 *G = q;
626 *B = V;
627 break;
628 case 4:
629 *R = t;
630 *G = p;
631 *B = V;
632 break;
633 default: // case 5:
634 *R = V;
635 *G = p;
636 *B = q;
637 break;
638 }
639}
640
641/**
642 * 直方图均衡化
643 * 返回 0正确 -1错误
644 */
645int HistEqualization(Bitmap* dstBmp, Bitmap* srcBmp)
646{
647 return 0;
648}
649
650/*
651 * 中值滤波
652*/
653
654int MedFilt(Bitmap* dstBmp, Bitmap* srcBmp)
655{
656 return 0;
657}
658
659#endif /* BASICPROCESS_H_ */
/*
2
****************************************Copyright (c)**************************************************3
** Feisky4
** http://www.cnblogs.com/feisky/5
**6
**------------------------------------- File Info ------------------------------------------------------7
** File name: bmp.h8
** Last modified Date: 2009-9-259
** Last Version: 1.010
** Descriptions: 位图文件结构及基本函数定义 打开和保存bmp文件11
**12
** Created by: Feisky13
** Created date: 2009-07-2514
** Version: 1.015
** Descriptions: Preliminary version.16
**17
**------------------------------------------------------------------------------------------------------18
*/19
#ifndef BMP_H_INCLUDED20
#define BMP_H_INCLUDED21
22
#include <ctype.h>23
#include <stdio.h>24
#include <stdlib.h>25
#include <malloc.h>26
#include <string.h>27
28
/**29
* 位图文件结构及基本函数定义 打开和保存bmp文件30
*/31
typedef unsigned short WORD;32
typedef unsigned long DWORD;33
typedef long LONG;34
typedef unsigned char BYTE;35
36
/* 位图文件头结构 14字节 */37
typedef struct tagBITMAPFILEHEADER {
38
WORD bfType;39
DWORD bfSize;40
WORD bfReserved1;41
WORD bfReserved2;42
DWORD bfOffBits;43
} BITMAPFILEHEADER;44
45
/* 位图信息头结构 40字节 */46
typedef struct tagBITMAPINFOHEADER {47
DWORD biSize; // 结构长度 40B48
LONG biWidth;49
LONG biHeight;50
WORD biPlanes; // 151
WORD biBitCount; // 表示颜色要用到的位数52
DWORD biCompression; // 压缩格式53
DWORD biSizeImage; // 位图占用字节数=biWidth'（4的整倍数）*biHeight54
LONG biXPelsPerMeter; // 水平分辨率55
LONG biYPelsPerMeter; // 垂直分辨率56
DWORD biClrUsed; // 本图像用到的颜色数57
DWORD biClrImportant; // 本图像的重要颜色数58
} BITMAPINFOHEADER;59
60
/* 调色板 4字节 */61
typedef struct tagRGBQUAD {62
BYTE rgbBlue;63
BYTE rgbGreen;64
BYTE rgbRed;65
BYTE rgbReserved;66
} RGBQUAD;67
68
/* 定义图像信息 */69
typedef struct tagBITMAPINFO {70
BITMAPINFOHEADER bmiHeader;71
RGBQUAD bmiColors[1];72
} BITMAPINFO;73
74
/* 定义位图图像 */75
typedef struct _Bitmap76
{77
BITMAPFILEHEADER bmfh;78
BITMAPINFOHEADER bmih;79
int width;80
int height;81
int bitCount; // 8 或者2482
int imageSize; // 图像数据大小(imageSize=height*widthStep）字节83
BYTE* imageData;//排列的图像数据84
int widthStep; //排列的图像行大小85
}Bitmap;86
87
/**88
* 位图创建函数 创建一个Bitmap结构，并为图像数据分配空间89
*90
* 使用方法：91
* Bitmap *bmp=(Bitmap*)malloc(sizeof(Bitmap));92
* ret=CreateBitmap(bmp,50,50,3);93
*/94
int CreateBitmap(Bitmap* bmp, int width, int height, int bitCount)95
{96
bmp->width=width;97
bmp->height=height;98
bmp->bmih.biWidth=width;99
bmp->bmih.biHeight=height;100
101
bmp->widthStep=(int)((width*bitCount+31)/32)*4; //计算排列的宽度102
bmp->imageSize=bmp->height*bmp->widthStep*sizeof(BYTE);//计算排列的图像大小103
104
if(bitCount==8)105
{
106
bmp->bitCount=8;107
bmp->bmfh.bfType=0x4d42; //注意是4d42 这个地方折磨我一下午啊108
bmp->bmfh.bfReserved1=0;109
bmp->bmfh.bfReserved2=0;110
bmp->bmih.biBitCount=8;111
bmp->bmih.biSize=40;112
bmp->bmih.biPlanes=1;113
bmp->bmfh.bfSize=54+256*4+height*bmp->widthStep;114
bmp->bmfh.bfOffBits=1078;115
bmp->bmih.biBitCount=8;116
bmp->bmih.biCompression=0;117
bmp->bmih.biSizeImage=bmp->imageSize;118
bmp->bmih.biClrUsed=0;119
bmp->bmih.biClrImportant=0;120
bmp->bmih.biXPelsPerMeter=0;121
bmp->bmih.biYPelsPerMeter=0;122
}123
else if (bitCount==24)124
{125
bmp->bitCount=24;126
bmp->bmfh.bfType=0x4d42;127
bmp->bmih.biBitCount=24;128
bmp->bmfh.bfReserved1=0;129
bmp->bmfh.bfReserved2=0;130
bmp->bmih.biSize=40;131
bmp->bmih.biPlanes=1;132
bmp->bmfh.bfSize=54+height*bmp->widthStep;133
bmp->bmfh.bfOffBits=54;134
bmp->bmih.biBitCount=24;135
bmp->bmih.biSizeImage=bmp->imageSize;136
bmp->bmih.biClrUsed=0;137
bmp->bmih.biCompression=0;138
bmp->bmih.biClrImportant=0;139
bmp->bmih.biXPelsPerMeter=0;140
bmp->bmih.biYPelsPerMeter=0;141
}142
else143
{144
printf("Error(CreateBitmap): only supported 8 or 24 bits bitmap.\n");145
return -1;146
}147
148
bmp->imageData=(BYTE*)malloc(bmp->imageSize); //分配数据空间149
if(!(bmp->imageData))150
{151
printf("Error(CreateBitmap): can not allocate bitmap memory.\n");152
return -1;153
}154
return 0;155
}156
157
/**158
* 位图指针释放函数 释放位图数据空间159
*160
* 使用方法：161
* ReleaseBitmap(bmp);162
*/163
void ReleaseBitmap(Bitmap* bmp)164
{165
free(bmp->imageData);166
bmp->imageData=NULL;167
free(bmp);168
bmp=NULL;169
}170
171
/**172
* 路径检查函数：是否为BMP文件，是否可读173
* 正确返回0，错误返回-1174
*175
* 使用方法176
* ret=CheckPath(path);177
*/178
int CheckPath(char *path)179
{180
FILE *fd;181
int len = strlen(path) / sizeof(char);182
char ext[3];183
//check whether the path include the characters "bmp" at end184
strncpy(ext, &path[len - 3], 3);185
if (!(ext[0] == 'b' && ext[1] == 'm' && ext[2] == 'p')) {186
printf("Error(CheckPath): the extension of the file is not bmp.\n");187
return -1;188
}189
190
//check whether the file can be read or not191
fd = fopen(path, "r");192
if (!fd)193
{194
printf("Error(CheckPath): can not open the file.\n");195
return -1;196
}197
fclose(fd);198
199
return 0;200
}201
202
/**203
* 从文件中读取位图函数204
* 正确返回0，错误返回-1205
*206
* 使用方法：207
* bmp=(Bitmap*)malloc(sizeof(Bitmap));208
* ret=ReadBitmap(path, bmp);209
*/210
int ReadBitmap(char* path, Bitmap* bmp)211
{212
int ret;213
FILE *fd;214
215
//检查路径是否可读216
ret=CheckPath(path);217
if(ret==-1)218
{219
printf("Error(ReadBitmap): the path of the image is invalid.\n");220
return -1;221
}222
223
//打开文件224
fd=fopen(path,"rb");225
if(fd==0)226
{227
printf("Error(ReadBitmap): can not open the image.\n");228
return -1;229
}230
231
//读取文件信息头 14字节232
fread(&(bmp->bmfh.bfType),sizeof(WORD),1,fd);233
fread(&(bmp->bmfh.bfSize),sizeof(DWORD),1,fd);234
fread(&(bmp->bmfh.bfReserved1),sizeof(WORD),1,fd);235
fread(&(bmp->bmfh.bfReserved2),sizeof(WORD),1,fd);236
fread(&(bmp->bmfh.bfOffBits),sizeof(DWORD),1,fd);237
238
//读取位图信息头 40字节239
fread(&(bmp->bmih.biSize),sizeof(DWORD),1,fd);240
fread(&(bmp->bmih.biWidth),sizeof(DWORD),1,fd);241
fread(&(bmp->bmih.biHeight),sizeof(DWORD),1,fd);242
fread(&(bmp->bmih.biPlanes),sizeof(WORD),1,fd);243
fread(&(bmp->bmih.biBitCount),sizeof(WORD),1,fd);244
fread(&(bmp->bmih.biCompression),sizeof(DWORD),1,fd);245
fread(&(bmp->bmih.biSizeImage),sizeof(DWORD),1,fd);246
fread(&(bmp->bmih.biXPelsPerMeter),sizeof(DWORD),1,fd);247
fread(&(bmp->bmih.biYPelsPerMeter),sizeof(DWORD),1,fd);248
fread(&(bmp->bmih.biClrUsed),sizeof(DWORD),1,fd);249
fread(&(bmp->bmih.biClrImportant),sizeof(DWORD),1,fd);250
251
//创建位图结构252
ret=CreateBitmap(bmp, bmp->bmih.biWidth, bmp->bmih.biHeight, bmp->bmih.biBitCount);253
if(ret==-1)254
{255
printf("Error(CreateBitmap): can not CreateBitmap.\n");256
return -1;257
}258
259
//读取图像数据260
//由于4字节对齐格式261
fseek(fd,bmp->bmfh.bfOffBits,SEEK_SET); //定位到图像数据区262
ret=fread(bmp->imageData,bmp->imageSize,1,fd);263
if(ret==0)264
{265
if(feof(fd)) //if the file pointer point to the end of the file266
{267
}268
if(ferror(fd)) //if error happened while read the pixel data269
{270
printf("Error(ReadBitmap): can not read the pixel data.\n");271
fclose(fd);272
return -1;273
}274
}275
276
//关闭文件277
fclose(fd);278
return 0;279
}280
281
/**282
* 保存位图到文件中去283
* 正确返回0，错误返回-1284
*285
* 使用方法：286
* bmp=(Bitmap*)malloc(sizeof(Bitmap));287
* ret=SaveBitmap(path, bmp);288
*/289
int SaveBitmap(char* path, Bitmap* bmp)290
{291
int ret;292
FILE *fd;293
294
//检查路径是否正确295
int len = strlen(path) / sizeof(char);296
char ext[3];297
//check whether the path include the characters "bmp" at end298
strncpy(ext, &path[len - 3], 3);299
if (!(ext[0] == 'b' && ext[1] == 'm' && ext[2] == 'p'))300
{301
printf("Error(SaveBitmap): the extension of the file is not bmp.\n");302
return -1;303
}304
305
//打开文件306
fd=fopen(path,"wb");307
if(fd==0)308
{309
printf("Error(SaveBitmap): can not open the image.\n");310
return -1;311
}312
313
//保存文件信息头 14字节314
fwrite(&(bmp->bmfh.bfType),sizeof(WORD),1,fd);315
fwrite(&(bmp->bmfh.bfSize),sizeof(DWORD),1,fd);316
fwrite(&(bmp->bmfh.bfReserved1),sizeof(WORD),1,fd);317
fwrite(&(bmp->bmfh.bfReserved2),sizeof(WORD),1,fd);318
fwrite(&(bmp->bmfh.bfOffBits),sizeof(DWORD),1,fd);319
320
//保存位图信息头 40字节321
fwrite(&(bmp->bmih.biSize),sizeof(DWORD),1,fd);322
fwrite(&(bmp->bmih.biWidth),sizeof(DWORD),1,fd);323
fwrite(&(bmp->bmih.biHeight),sizeof(DWORD),1,fd);324
fwrite(&(bmp->bmih.biPlanes),sizeof(WORD),1,fd);325
fwrite(&(bmp->bmih.biBitCount),sizeof(WORD),1,fd);326
fwrite(&(bmp->bmih.biCompression),sizeof(DWORD),1,fd);327
fwrite(&(bmp->bmih.biSizeImage),sizeof(DWORD),1,fd);328
fwrite(&(bmp->bmih.biXPelsPerMeter),sizeof(DWORD),1,fd);329
fwrite(&(bmp->bmih.biYPelsPerMeter),sizeof(DWORD),1,fd);330
fwrite(&(bmp->bmih.biClrUsed),sizeof(DWORD),1,fd);331
fwrite(&(bmp->bmih.biClrImportant),sizeof(DWORD),1,fd);332
333
//如果为8位，则 保存调色板334
RGBQUAD pal[256];335
int i;336
if(bmp->bitCount==8)337
{338
for(i=0;i<256;i++)339
{340
pal[i].rgbBlue=i;341
pal[i].rgbGreen=i;342
pal[i].rgbRed=i;343
pal[i].rgbReserved=0;344
}345
if(fwrite(pal,sizeof(RGBQUAD)*256,1,fd)!=1)346
{347
printf("Error(SaveBitmap): can not write Color Palette.\n");348
return -1;349
}350
}351
352
353
//保存图像数据354
ret=fwrite(bmp->imageData,bmp->imageSize,1,fd);355
if(ret!=1)356
{357
printf("Error(SaveBitmap): can not save the pixel data.\n");358
return -1;359
}360
361
//关闭文件362
fclose(fd);363
364
return 0;365
}366
367
#endif // BMP_H_INCLUDED368
369
370
371
372
373
/*374
****************************************Copyright (c)**************************************************375
** Feisky376
** http://www.cnblogs.com/feisky/377
**378
**------------------------------------- File Info ------------------------------------------------------379
** File name: basicprocess.h380
** Last modified Date: 2009-9-28381
** Last Version: 1.0382
** Descriptions: 位图图像基本处理函数 图像格式转换383
**384
** Created by: Feisky385
** Created date: 2009-9-28386
** Version: 1.0387
** Descriptions: Preliminary version.388
**389
**------------------------------------------------------------------------------------------------------390
*/391
392
#ifndef BASICPROCESS_H_393
#define BASICPROCESS_H_394
395
#include "bmp.h"396
#include <math.h>397
/**398
* <font color="#3f7f5f">位图图像基本处理函数 图像格式转换</font>399
*/400
int RGB2Gray(Bitmap* src, Bitmap* dst)401
{402
int ret;403
int n=0,i,j;404
BYTE r,g,b,gray;405
406
//检查图像格式是否合法407
if(src->bitCount!=24)408
{409
printf("Error(RGB2Gray): the source image must be in RGB format.\n");410
return -1;411
}412
413
//为dst图像分配数据空间414
ret=CreateBitmap(dst,src->width,src->height,8);415
if(ret==-1)416
{417
printf("Error(RGB2Gray): can't create target image.\n");418
return -1;419
}420
421
//计算灰度数据422
for(i=0;i<src->height;i++)423
{424
n=0;425
for(j=0;j<src->width*3;j++,n++)426
{427
b=*(src->imageData+src->widthStep*(src->height-1-i)+j);428
j++;429
g=*(src->imageData+src->widthStep*(src->height-1-i)+j);430
j++;431
r=*(src->imageData+src->widthStep*(src->height-1-i)+j);432
gray=(r*19595 + g*38469 + b*7472) >> 16;433
*(dst->imageData+dst->widthStep*(dst->height-1-i)+n)=gray;434
}435
}436
437
return 0;438
}439
440
/**441
* Gray2RGB442
*443
* 使用方法：444
* bmp=(Bitmap*)malloc(sizeof(Bitmap));445
* ret=ReadBitmap(path, bmp);446
* dstbmp=(Bitmap*)malloc(sizeof(Bitmap));447
* ret=Gray2RGB(bmp,dstbmp);448
*/449
int Gray2RGB(Bitmap* src, Bitmap* dst)450
{451
int ret;452
int n=0,i,j;453
BYTE r;454
455
//检查图像格式是否合法456
if(src->bitCount!=8)457
{458
printf("Error(Gray2RGB): the source image must be in gray scale.\n");459
return -1;460
}461
462
//为dst图像分配数据空间463
ret=CreateBitmap(dst,src->width,src->height,24);464
if(ret==-1)465
{466
printf("Error(Gray2RGB): can't create target image.\n");467
return -1;468
}469
470
//计算灰度数据471
for(i=0;i<src->height;i++)472
{473
n=0;474
for(j=0;j<src->width;j++,n++)475
{476
r=*(src->imageData+src->widthStep*(src->height-1-i)+j);477
*(dst->imageData+dst->widthStep*(dst->height-1-i)+n)=r;478
n++;479
*(dst->imageData+dst->widthStep*(dst->height-1-i)+n)=r;480
n++;481
*(dst->imageData+dst->widthStep*(dst->height-1-i)+n)=r;482
}483
}484
485
return 0;486
}487
488
/**489
* Gray2BW 图像二值化490
*491
* 使用方法：492
* bmp=(Bitmap*)malloc(sizeof(Bitmap));493
* ret=ReadBitmap(path, bmp);494
* dstbmp=(Bitmap*)malloc(sizeof(Bitmap));495
* ret=Gray2BW(bmp,dstbmp);496
*/497
int Gray2BW(Bitmap* src, Bitmap* dst, int threshold)498
{499
int ret;500
int n=0,i,j;501
BYTE r;502
503
//检查图像格式是否合法504
if(src->bitCount!=8)505
{506
printf("Error(Gray2BW): the source image must be in gray scale.\n");507
return -1;508
}509
510
//为dst图像分配数据空间511
ret=CreateBitmap(dst,src->width,src->height,8);512
if(ret==-1)513
{514
printf("Error(Gray2BW): can't create target image.\n");515
return -1;516
}517
518
//计算灰度数据519
for(i=0;i<src->height;i++)520
{521
for(j=0;j<src->width;j++,n++)522
{523
r=*(src->imageData+src->widthStep*(src->height-1-i)+j);524
if(r>=threshold)525
{526
n=255;527
}528
else529
{530
n=0;531
}532
*(dst->imageData+dst->widthStep*(dst->height-1-i)+j)=n;533
}534
}535
536
return 0;537
}538
539
/**540
* rgb2hsv541
* r,g,b values are from 0 to 1542
* h = [0,360], s = [0,1], v = [0,1]543
* if s == 0, then h = -1 (undefined)544
* 使用方法：545
* rgb2hsv(0.2,0.3,0.3,&x,&y,&z);546
*/547
void rgb2hsv(float R, float G, float B, float *H, float *S, float* V)548
{549
float min, max, delta,tmp;550
tmp = R<G?R:G;551
min = tmp<B?tmp:B;552
tmp = R>G?R:G;553
max = tmp>B?tmp:B;554
*V = max; // v555
556
delta = max - min;557
558
if( max != 0 )559
*S = delta / max; // s560
else561
{562
// r = g = b = 0 // s = 0, v is undefined563
*S = 0;564
*H = -1;565
return;566
}567
if( R == max )568
*H = ( G - B ) / delta; // between yellow & magenta569
else if( G == max )570
*H = 2 + ( B - R ) / delta; // between cyan & yellow571
else572
*H = 4 + ( R - G ) / delta; // between magenta & cyan573
574
(*H) *= 60; // degrees575
if( *H < 0 )576
(*H) += 360;577
}578
579
580
/**581
* hsv2rgb582
* r,g,b values are from 0 to 1583
* h = [0,360], s = [0,1], v = [0,1]584
* if s == 0, then h = -1 (undefined)585
* 使用方法：586
* hsv2rgb(60,0.3,0.5,&x,&y,&z);587
*/588
void hsv2rgb(float H, float S, float V, float *R, float *G, float *B)589
{590
int i;591
float f, p, q, t;592
593
if( S == 0 )594
{595
*R =*G = *B = V;596
return;597
}598
599
H /= 60; // sector 0 to 5600
i = floor( H );601
f = H - i; // factorial part of h602
p = V * ( 1 - S );603
q = V * ( 1 - S * f );604
t = V * ( 1 - S * ( 1 - f ) );605
606
switch( i )607
{608
case 0:609
*R = V;610
*G = t;611
*B = p;612
break;613
case 1:614
*R = q;615
*G = V;616
*B = p;617
break;618
case 2:619
*R = p;620
*G = V;621
*B = t;622
break;623
case 3:624
*R = p;625
*G = q;626
*B = V;627
break;628
case 4:629
*R = t;630
*G = p;631
*B = V;632
break;633
default: // case 5:634
*R = V;635
*G = p;636
*B = q;637
break;638
}639
}640
641
/**642
* 直方图均衡化643
* 返回 0正确 -1错误644
*/645
int HistEqualization(Bitmap* dstBmp, Bitmap* srcBmp)646
{647
return 0;648
}649
650
/*651
* 中值滤波652
*/653
654
int MedFilt(Bitmap* dstBmp, Bitmap* srcBmp)655
{656
return 0;657
}658
659
#endif /* BASICPROCESS_H_ */
浙公网安备 33010602011771号