C# 处理图像三种方法对比
C#本身自带有一定的图像处理能力，即使在不依赖Emgu CV的情况下，也是有很大的潜质的。
不过，最近在处理大量图片时，发现图片数量较少时，处理本身所带来的延时不会让人敏感，但是数量较大时，程序花费大量时间在预处理图片上，导致程序很容易误报线程时延过大，导致误判程序异常。对于这个问题苦恼很久，毕竟不是CS专业出身，对于图像处理以及一些算法和库的运用上感到毕竟吃力。
今天在阅读了一些数字图像处理的书之后感到收益很大，现在来做点试验对照一下之前自己的错误在哪里。
之前看MS的C#API时候发现有一个Graphics挺适合我现在使用，于是便二话不说开干，今天才发现越来封装的太好，反而会带来许多拖累，不如操起指针畅快的运行。
不多说，试验对比的是Graphics、操作内存、操作指针三者在性能上差距。
试验内容：对同一张照片进行灰度处理，直接看三者之间延时有多大
1.试验基本场景，比较丑陋，就凑合看着。。。
2.提取像素Button中，调用Graphics灰度化处理
private void button2_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (curBitMap1 != null)
{
Color curColor;
int ret;
//个人运行时间判断类
GetRunTime getRunTime = new GetRunTime();
//stopWatch启动
getRunTime.Start();
//Graphics//灰度化
for (int i = (int)(0); i < (int)(curBitMap1.Width ); i++)
{
for (int j = 0; j < curBitMap1.Height; j++)
{
//获取像素
curColor = curBitMap1.GetPixel(i, j);
//获取RGB
ret = (int)(curColor.R * 0.299 + curColor.G * 0.587 + curColor.B * 0.114);
//设置像素
curBitMap1.SetPixel(i, j, Color.FromArgb(ret, ret, ret));
}
}
Invalidate();
labelGetPixel.Text = "提取像素花费时间：" + getRunTime.getRunTime() + "ms";
}
}
3.内存法Button中，直接复制数据到内存，直接操作
private void button5_Click(object sender, EventArgs e)
{
if (curBitMap2 != null)
{
GetRunTime getRunTime = new GetRunTime();
getRunTime.Start();
Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, curBitMap2.Width, curBitMap2.Height);
//以读写方式锁定位图
System.Drawing.Imaging.BitmapData bmpData =
curBitMap2.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, curBitMap2.PixelFormat);
//首地址
IntPtr ptr = bmpData.Scan0;
//24位bmp的总字节数
int bytes = curBitMap2.Width * curBitMap2.Height * 3;
byte[] rgbValues = new byte[bytes];
//复制被锁定的图像到rgbValues
System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(ptr, rgbValues, 0, bytes);
double colorTemp = 0;
//灰度化
for (int i = 0; i < bmpData.Height; i++)
{
for (int j = 0; j < bmpData.Width * 3; j+=3)
{
//跳过空白块
colorTemp = rgbValues[i * bmpData.Stride + j + 2] * 0.299
+ rgbValues[i * bmpData.Stride + j + 1] * 0.587
+ rgbValues[i * bmpData.Stride + j] * 0.114;
rgbValues[i * bmpData.Stride + j + 2]
= rgbValues[i * bmpData.Stride + j + 1]
= rgbValues[i * bmpData.Stride + j] = (byte)colorTemp;
}
}
//复制回位图
System.Runtime.InteropServices.Marshal.Copy(rgbValues, 0, ptr, bytes);
curBitMap2.UnlockBits(bmpData);
Invalidate();
labelCaChe.Text = "提取像素内存法花费时间：" + getRunTime.getRunTime() + "ms";
}
}
4.指针法Button中，直接复制数据到内存，指针操作
private void button6_Click(object sender, EventArgs e)
{
GetRunTime getRunTime = new GetRunTime();
getRunTime.Start();
Rectangle rect = new Rectangle(0, 0, curBitMap3.Width, curBitMap3.Height);
//以读写方式锁定位图
System.Drawing.Imaging.BitmapData bmpData =
curBitMap3.LockBits(rect, System.Drawing.Imaging.ImageLockMode.ReadOnly, curBitMap3.PixelFormat);
byte temp = 0;
unsafe
{
//首地址
byte* ptr = (byte*)(bmpData.Scan0);
//灰度化
for (int i = 0; i < bmpData.Height; i++)
{
for (int j = 0; j < bmpData.Width;j++ )
{
temp = (byte)(0.299 * ptr[2] + 0.587 * ptr[1] + 0.114 * ptr[0]);
ptr[0] = ptr[1] = ptr[2] = temp;
ptr += 3;
}
//跳过空白块
ptr += bmpData.Stride - bmpData.Width * 3;
}
}
//解锁位图
curBitMap3.UnlockBits(bmpData);
Invalidate();
labelPoint.Text = "提取像素内存法花费时间：" + getRunTime.getRunTime() + "ms";
}
5,简单完善一下就开始打开图片看看运行时间之间的对比吧
总结：虽然电脑烂，但还是看得出三者之间的差距吧。复制进内存直接操作和用指针操作都是极大的提高效率，如果处理一张图片节约60ms，那处理大量的图片时候将会节约多少时间？所以今后处理图像的时候，如果不用Emgu，尽量也别用Graphics，还是自己动手操作内存。（肯定会有人说，你为毛不去用C++，好吧，我其实就是在黑Graphics，你咬我呀~）
